扩展rand()最大范围

时间:2012-03-19 17:56:20

标签: c++

我创建了一个测试应用程序,可以生成0到250 000范围内的10k随机数。然后我计算出MAX和min值,并注意到MAX值总是在32k左右......

您是否知道如何扩展可能的范围?我需要一个MAX值约为250 000的范围!

5 个答案:

答案 0 :(得分:9)

这是根据rand()的定义,见:

http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/rand/

http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/RAND_MAX/

如果您需要更大的随机数,您可以使用外部库(例如http://www.boost.org/doc/libs/1_49_0/doc/html/boost_random.html)或自己计算多个小随机数中的大型随机数。

但要注意你想要的分配。如果你只是总结小的随机数,结果将不会平均分配。

如果您只是按常数因子缩放一个小的随机数,则可能的值之间会有间隙。

使用随机数的乘积也不起作用。

可能的解决方案如下:

1) Take two random numbers a,b
2) Calculate a*(RAND_MAX+1)+b

因此,您可以获得均匀分布的随机值,最高可达(RAND_MAX + 1)^ 2-1

答案 1 :(得分:3)

据推测,您还希望在此扩展中获得平等分配 范围。关于你可以有效地做到这一点的唯一方法是生成一个 较小数字的序列,并将它们缩放,就像你在工作中一样 不同的基础。例如,对于250000,您可能有4个随机数 在[0,10]范围内和范围[0,25]中的一个,沿着这些行:

int
random250000()
{
    return randomInt(10) + 10 * randomInt(10)
        + 100 * randomInt(10) + 1000 * randomInt(10)
        + 10000 * randomInt(25);
}

为此,你的随机数生成器必须是好的;许多 rand()的实现不是(或者至少不是 - 我没有 最近核实了情况)。你也想要消除 当您将RAND_MAX + 1个不同的值映射到10或时,您会得到偏见 25个不同的值。除非RAND_MAX + 1是完全倍数 1025(例如50的完全倍数),您需要一些东西 像:

int
randomInt( int upperLimit )
{
    int const limit = (RAND_MAX + 1) - (RAND_MAX + 1) % upperLimit;
    int result = rand();
    while ( result >= limit ) {
        result = rand();
    return result % upperLimit;
}

(执行此操作时注意:有些机器RAND_MAX + 1 会溢出;如果可移植性是一个问题,你需要采取 其他预防措施。)

当然,所有这一切都假设一台质量很好的发电机,这是远远不够的 来自给定的。

答案 2 :(得分:1)

您可以通过生成较小的随机数来按位操作数字。

例如,如果您需要32位随机数:

int32 x = 0;
for (int i = 0; i < 4; ++i) { // 4 == 32/8
   int8 tmp = 8bit_random_number_generator();
   x <<= 8*i; x |= tmp;
}

如果你的数字不需要良好的随机性,你可以使用rand()&amp; 8位随机数发生器的0xff。否则,将需要更好的东西。

答案 3 :(得分:0)

N / RAND_MAX扩展您的数字,其中N是您想要的最大值。如果数字合适,你可以这样做:

unsigned long long int r = rand() * N / RAND_MAX;

显然,如果初始部分溢出,则无法执行此操作,但使用N = 250000时,您应该没问题。在许多流行的平台上,RAND_MAX是32K。

更一般地说,要在区间[A, B]中统一获取随机数,请使用:

A + rand() * (B - A) / RAND_MAX;

当然你应该使用正确的C ++风格的<random>库;在这个网站上搜索许多类似的问题,解释如何使用它。


编辑:为了防止评论升级,这里是Proper C ++解决方案的另一个复制/粘贴,用于在[A, B]间隔内实现真正统一的分发:

#include <random>

typedef std::mt19937 rng_type;
typedef unsigned long int int_type;  // anything you like

std::uniform_int_distribution<int_type> udist(A, B);
rng_type rng;

int main()
{
    // seed rng first:
    rng_type::result_type const seedval = get_seed();
    rng.seed(seedval);

    int_type random_number = udist(rng);
    // use random_number
}

别忘了看看RNG!如果存储种子值,则可以稍后重放相同的随机序列。

答案 4 :(得分:0)

你使用的是短期投注吗?如果是这样,您将看到32,767作为您的最大数量,因为任何更大的数字都会溢出短整数。