如何从指定的离散分布生成随机数?

时间:2010-11-17 17:20:42

标签: random probability

假设我们有一些具有有限数量可能结果的离散分布,是否有可能从这个分布中生成一个比O(logn)更快的随机数,其中n是数字可能的结果?

如何在O(logn)中制作:
- 创建一个具有累积概率的数组(Array [i] =随机数小于或等于i的概率)
- 从均匀分布生成随机数(让我们用k表示) - 找到最小的i,使得k <阵列[i]中。它可以使用二进制搜索来完成 - 我是我们的随机号码。

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

Walker的别名方法可以在恒定的最坏情况下绘制样本,使用一些需要预先计算的大小为n的辅助数组。这个方法在Devroye's book on sampling的第3章中描述,并在R sample()函数中实现。您可以从R的源代码或this thread获取代码。 1991 paper by Vose声称会降低初始化成本。

请注意,除非您指定输入的确切形式以及要绘制的随机数,否则您的问题定义不明确。例如,如果输入是给出每个结果概率的数组,那么您的算法不是O(log n),因为它需要首先计算从输入数组花费O(n)时间的累积概率。

如果您打算绘制许多样本,那么生成单个样本的成本就不那么重要了。相反,重要的是产生m个结果的总成本,以及所需的峰值内存。在这方面,别名方法非常好。如果您想一次性生成样本,请使用发布here的O(n + m)算法,然后将结果随机播放。