C中随机二进制数的生成

Question

我需要随机生成位，但位的数量应该是一个确定的比例。 假设我想生成一个 100 位。 所以如果比例是 3:2 它必须生成 60 个 0 和 40 个 1。 我将如何在 C 中实现这一目标？

Answer 1

假设您想要一个概率为 p 的 1，其中 p 是 double，包含范围 [0.0,1.0]。

那你就可以使用下面rand_bit()这个逻辑了。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int rand_bit(double p){
    if(p==1.0){//Unusual but OK exact comparison of double.
        return 1;   
    }
    double r=((double)rand())/((double)RAND_MAX);
    return r<p?1:0;
}

//Demonstration...    

int main(void) {
    srand(78721);//Demonstration is reproducible....
    const int test=1000000;
    int count=0;
    double p=0.6;//60% 1s.
    for(int i=1;i<=test;++i){
        count+=rand_bit(p);
    }
    double prop=((double)count)/((double)test);
    printf("%f (error=%f)\n",prop,(prop-p));
    return 0;
}

典型输出：

0.600500 (error=0.000500)

记得使用srand() 为随机数生成器播种。传递上述固定值以获得可重现的结果或srand((int)time(NULL)); 以获得不同的运行结果。

还要注意，C 中内置的随机数生成器通常不是很好。 它们通常适用于游戏，也适用于为业务应用程序生成测试用例，但通常不适合科学模拟并且在密码学上毫无价值。

条件if(p==1.0) 存在所以我们可以确定p==1.0 总是返回1。 p==0.0 由 r<p 保证。