定义具有随机步长的向量

Question

我想创建一个具有增量随机步骤的数组，我使用了这个简单的代码。

t_inici=(0:10*rand:100);

问题是随机数在步骤之间保持不变。有没有什么简单的方法可以在每一步中改变随机数的种子？

Answer 1

如果您有一定的积分数，比如nPts，那么您可以执行以下操作

nPts = 10;         % Could use 'randi' here for random number of points
lims = [0, 10]     % Start and end points
x = rand(1, nPts); % Create random numbers  
% Sort and scale x to fit your limits and be ordered 
x = diff(lims) * ( sort(x) - min(x) ) / diff(minmax(x)) + lims(1) 

此方法始终包含您的终点，0:dx:10 方法不一定。

---

如果你有一些最大的点数，比如nPtsMax，那么你可以执行以下操作

nPtsMax = 1000;      % Max number of points
lims = [0,10];       % Start and end points
% Could do 10* or any other multiplier as in your example in front of 'rand'
x = lims(1) + [0 cumsum(rand(1, nPtsMax))];     
x(x > lims(2)) = []; % remove values above maximum limit

这种方法可能会较慢，但仍然相当快并且更好地代表了您问题中的行为。

Answer 2

我的第一种方法是生成 N-2 个样本，其中 N 是随机所需的样本数量，对它们进行排序，然后添加极值：

N=50;
endpoint=100;
initpoint=0;
randsamples=sort(rand(1, N-2)*(endpoint-initpoint)+initpoint);
t_inici=[initpoint randsamples endpoint];

但是不确定这是多么“均匀随机”，因为您正在“伪造”最后 2 个数据以包含极值。这会以某种方式扭曲纯粹的随机性（我认为）。如果您不一定对包含极值感兴趣，则只需删除最后一行并生成 N 个点。这将确保它们确实是随机的（或者像 MATLAB 可以创建它们一样随机）。

Answer 3

这是“均匀随机”的替代解决方案

[initpoint,endpoint,coef]=deal(0,100,10);
t_inici(1)=initpoint;
while(t_inici(end)<endpoint)
  t_inici(end+1)=t_inici(end)+rand()*coef;
end
t_inici(end)=[];

在我看来，它非常适合您的未知步骤尝试，从 0 开始，但不一定以 100 结束。

Answer 4

从您的代码看来，您需要一个在每两个条目之间变化的统一随机步骤。这意味着向量将具有的条目数是事先未知的。

一种方法如下。这与Hunter Jiang's answer 类似，但为了减少循环迭代次数，而不是逐个添加条目。

1. 猜测一些必填项，n。任何值都可以，但较大的值会导致迭代次数减少，并且可能会更有效。
2. 将结果初始化为第一个值。
3. 生成n 条目并将它们连接到（临时）结果。
4. 查看当前条目是否已经太多。
5. 如果是，则根据需要进行剪切并输出（最终）结果。否则返回第 3 步。

代码：

lower_value = 0;
upper_value = 100;
step_scale = 10;
n = 5*(upper_value-lower_value)/step_scale*2; % STEP 1. The number 5 here is arbitrary.
% It's probably more efficient to err with too many than with too few
result = lower_value; % STEP 2
done = false;
while ~done
    result = [result result(end)+cumsum(step_scale*rand(1,n))]; % STEP 3. Include
    % n new entries
    ind_final = find(result>upper_value,1)-1; % STEP 4. Index of first entry exceeding
    % upper_value, if any
    if ind_final % STEP 5. If non-empty, we're done
        result = result(1:ind_final-1);
        done = true;
    end
end