简单谈谈关于C++中大随机数的问题

2020-01-06 16:24:01王旭

cms/dedecms/3674.html">color: #ff0000">前言

大家都知道C++的随机数最大值是RAND_MAX,在头文件<stdlib.h>中定义。在windows平台下的VS是0x7fff,在MacBook的XCode是int的最大值。看来不同的平台是不同的。但是windows的是在太小了。

先上一个平时的随机函数:


int littleRand(int min, int max) 
{ 
 //考虑到不同平台下RAND_MAX可能不等于0x7fff,所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX,以免int爆掉 
 
 if (min > max) 
 { 
 min = max; 
 } 
 
 int randV = rand() % (max - min + 1); 
 
 int randResult = min + randV; 
 return randResult; 
} 

想优化一下:想着两个相乘,最大值是1亿,而且都是随机,就应该是均等的。


int bigRand(int min, int max) 
{ 
 //考虑到不同平台下RAND_MAX可能不等于0x7fff,所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX,以免int爆掉 
 
 if (min > max) 
 { 
 min = max; 
 } 
 
 int rand1 = rand() % 10000; 
 int rand2 = rand() % 10000; 
 int randV = (rand1 * rand2) % (max - min + 1); 
 
 int randResult = min + randV; 
 return randResult; 
} 

于是我运行了100万次,生成10以内的随机数,统计一下出现的次数。


int main() 
{ 
 srand(time(0)); 
 std::map<int, int> a; 
 std::map<int, int> b; 
 for (int i = 0; i < 1000000; i ++) 
 { 
 a[bigRand(1, 10)]++; 
 b[littleRand(1, 10)]++; 
 } 
 for (int i = 1; i <= 10; ++ i) 
 { 
 cout << i <<": t"<< a[i] << " t " << b[i] << endl; 
 } 
 
 return 0; 
} 

结果:

c,随机数,随机数生成,取随机数

左边的是大随机数的次数,右边的是原来的。

可以看出,右边的比较正常,基本上是平均的。

而左边的,明显隔一个就大一点。等于1的特别高。至于怎么产生的我也想不通。

不过可以想象一下,缩小范围。就随机1和2。

1和2的概率都是0.5,两个数相乘是4.我们可以得到1-4范围的随机数。

但是概率明显不是均等的。假如执行两次,1和2都出现

就可以等到1:1次,2:2次,3:0次,4:1次。

明显,相乘的肯定是有差别的.

来,再把小时候妈妈叫我的乘法口诀看一遍。


std::map<int, int> r; 
for(int i = 0; i < 10; ++i) 
{ 
 for (int j = 0; j < 10; ++j) { 
 r[i * j %10]++; 
 } 
} 
for (int i = 0 ; i < 10; ++i) { 
 cout << i <<"t"<< r[i] << endl; 
} 

结果:


0 27
1 4
2 12
3 4
4 12
5 9
6 12
7 4
8 12
9 4

那应该怎么搞呢,其实应该用移位的方法。你算出来的数是10进制的话,每次向左移动1为,就是乘以10,例如我上面的代码,