如何在 Java 中增加 random() 某个数字的概率？答案

【问题标题】：How to increase propability of a certain number for random() in Java?如何在 Java 中增加 random() 某个数字的概率？
【发布时间】：2021-10-08 19:44:58
【问题描述】：

首先，我目前使用的取1-45范围内的随机数的方法是：

public int getRandomNumber(int min, int max) {
    return (int) ((Math.random() * (max - min)) + min);
}

我想做的是，假设一个int数组中有六个数字

int[] numbers = [2, 4, 6, 8, 10, 12];

我想增加从 1 ~ 45 范围内随机生成的数字中选择数组中数字的概率（大约 20% 到 30%）。

有没有办法解决这个问题？

谢谢。

【问题讨论】：

你所说的“那个数字”是指哪个数字？
实现它的一种方法：将范围分成numbers 数组和范围内其他数字的数组。然后首先执行nextDouble()，如果是< 0.3，则从numbers 中选择一个随机元素。如果是> 0.7，您可以选择其他任何号码。这样，从numbers 获得号码的几率为 30%。
@Zabuzard 你的方法很好，但是 0.3 太大了。即使将单个 p 提高 30%，半打值也不占概率的 30%。通过求解关系6*(1.3*p) + 39*p = 1 找到正确的比例，即应选择1/6 时间的子集和5/6 时间的其余部分。
@pjs 我假设选择一个特殊数字的概率应该是 30%。您假设概率应该比其他任何概率高 30%。我将把它作为练习留给读者去理解。

标签： java algorithm random probability

【解决方案1】：

使用 java.util.Random 代替 Math.random。它有更好的函数，比如 random.nextInt()。

为了增加概率，请使用 Zabuzard 的评论 How to increase propability of a certain number for random() in Java? 建议的方法

static final int[] numbers = new int[]{2, 4, 6, 8, 10, 12};

static final Random random = new Random();

public int getRandomNumber(int min, int max) {
    int p = random.nextInt(10);
    if (p < 3) {
        return numbers[random.nextInt(numbers.length)];
    } else {
        return min + random.nextInt(max - min);
    }
}

在这里，30% 的情况下，我们会选择 6 个“特殊”数字之一，而 70% 的情况下，我们会选择最小-最大范围内的数字之一。

我不确定这是否正是您想要的，但您可以调整比例，直到找到符合您需求的东西。

【讨论】：

【解决方案2】：

一种方法是扩展随机选择的范围，在您的情况下为 1-45，以包含 (factor-1)*numbers.length 附加值，您希望数组中的数字更有可能是 factor 倍。然后，您从这个扩展范围中选择随机数。如果值小于 45 直接使用，如果大于则计算数组中对应的位置。

这种方法可以用于factor 的小数值，但代价是代码复杂性增加。如果这是一个问题，请在 cmets 中告诉我，我会提供编辑。

这里有一些代码来说明：

int min = 1;
int max = 45;

int range = 1 + max - min;

int factor = 3;
int[] numbers = {2, 4, 6, 8, 10, 12};

int randomRange = range + (factor-1)*numbers.length;

Random rand = new Random();

int[] h = new int[max];

for(int i=0; i<10000; i++)
{
    int p = rand.nextInt(randomRange);
    
    if(p < range)
        p  += min;
    else
        p = numbers[(p-range)/(factor-1)];
                
    h[p-min]++;
}

以及h的对应图：

【讨论】：

当factor 是非整数时，我认为您需要进行一些清理。该问题提出了 1.2 到 1.3 的系数。