以一定速率生成随机数

Question

我有以下 C++ 代码试图生成 一个随机数。 idea 是我们给出了一些速率“x”和运行次数； 我们希望它会产生与 (x * number of runs times) 一样多的数字。

#include <iostream>      
#include <vector>
#include <fstream>
#include <sstream>       
#include <time.h>        
using namespace std;     


int main  () {

    // Initialize Random Seed 
    srand (time(NULL));

    string line;
    double SubsRate = 0.003;  
    double nofRuns   = 1000000;

    for (unsigned i=0; i < nofRuns ; i++) {

        int toSub = rand() % 1000 + 1;

        if (toSub == (SubsRate * 1000)) {
         cout << toSub << " Sub"  << endl; 
        }

    }
    return 0;
}

因此，如果我们使用此命令运行上述代码 K 次：

$ a=0 ; while test $a -lt 10 ; do ./MyCode | wc -l ; a=`expr $a + 1` ; done

我们预计它会在 1M 次运行中生成多达约 3000 次的数字“3”。但 一些我上面的代码如何只生成数字“3”多达 900 ~ 1000 次。

如何改进我上面的代码？

Answer 1

换句话说，您正在检查结果 == 3，而不是结果是

3 只会发生，千分之一，但

Answer 2

• 您将期望在 1000 次中获得第 3 次，即在 1M 中获得 1000 次。
• 您希望在 1000 次中获得第 9 次，即在 1M 中获得 1000 次。
• 您希望在 1000 次中获得第 7 次，即在 1M 中获得 1000 次。
• 您将期望在 1000 次中获得 3、7 或 9 中的任意一种，即 1M 中的 3000 次。

Answer 3

我觉得你这里的数学有点不对...

根据您那里的代码，您将统一生成 1 到 1000 之间的随机数。

您的检查 (toSub==(SubsRate*1000)) 仅检查您生成的数字是否为 3（因为 rate*1000=3）。因此，您只会得到 3 次大约 1000 次，而不是 3000 次。

你没有提到你的数字的范围是什么，但一般来说，如果你想使用均匀分布生成一个介于 IMIN 和 IMAX 之间的数字（每个值出现的机会相同），那么你只需写：

int I = IMin + rand() % (IMax - IMin);

在这种情况下，如果您希望每个数字每 3000 次出现一次，则必须在 1 到 3000 之间随机化一个数字。否则，您不是在谈论均匀分布。

Answer 4

正如其他人所提到的，您的原件是在测试随机数是否等于您想要的分布的分数，而不是低于该分数。

rand() 生成一个介于 0 和 RAND_MAX（含）之间的值。 RAND_MAX 可能非常小 - 典型值为 32767。如果使用模 1000，则有 32 个值 rand() 返回映射到从 768 到 999 的每个值，以及 33 个映射到值 0 到 767 的值. 所以这有点歪。

您似乎已经抽出 1000 个。相反，如果您将 RAND_MAX 本身按您想要的分布比例缩放，那么您不会得到倾斜效果，也不必处理 rand() 的输出来进行比较：

int main  () {
    srand (time(NULL));

    double subsRate = 0.003;  

    unsigned int nofRuns   = 1000000;

    int cutoff = (int) ( subsRate * ( (long) RAND_MAX + 1L ) );

    for (unsigned int i = 0; i < nofRuns ; i++) 
        if ( rand() < cutoff ) 
            cout << " Sub "  << endl; 

    return 0;
}