非均匀随机化器答案

【问题标题】：Non-Uniform randomizer非均匀随机化器
【发布时间】：2010-08-10 17:24:00
【问题描述】：

我需要生成 6 个从 1 到 37 的唯一随机数；一开始我使用了一个简单的数组映射：

private int k=6, n=37;

public int[] Results ()
{
    // fill an array with numbers 1 2 3 . . . n
    int[] numbers = new int[n];
    for (int i = 0; i < numbers.length; i++)
        numbers[i] = i + 1;

    // draw k numbers and put them into a second array
    int result[] = new int[k];
    for (int i = 0; i < result.length; i++)
    {
        // make a random index between 0 and n - 1
        int r = (int) (Math.random() * n);
        // pick the element at the random location
        result[i] = numbers[r];
        // move the last element into the random location
        numbers[r] = numbers[n - 1];
        n--;
    }
    return result;
}

问题在于，在很多情况下，我得到了近乎均匀的分布（尤其是当我进行少于 10 次抽奖时），即：1、9、16、18、24、30 或 5、16、18、22 ,26,29

我真正需要的是一个真正的随机发生器，它可以给我这样的结果： 11,16,25,29,30,32 或 4,8,9,15,18,19 在 LESS 然后 10 抽奖。

我还看到了类似的 HashMap 实现：

import java.util.*;

public class RandomHash
{
    HashMap numbers = new HashMap() ;
    Random rnd_gen = new Random() ;

    RandomHash()
    {
        for(;;)
        {
            int rnd_num = rnd_gen.nextInt() ;
            Integer rnd_num_obj = new Integer(rnd_num) ;

            if (! numbers.containsKey(rnd_num_obj) )
            {
                numbers.put(rnd_num_obj, rnd_num_obj) ;
                /* Do whatever with the number */
                break ;
            } /* else loop and get another rnadom num */

        } /*end for*/
    }
}

问题是我目前不知道如何将随机化器和哈希图分别绑定到 6 和 32。 hashmap 会给出更混乱的结果吗？

【问题讨论】：

定义“真正的随机”数字，并说明为什么你得到的输出不是真正随机的。
什么是“非均匀”？你的意思是“不统一”吗？您需要什么发行版？

标签： java random hashmap

【解决方案1】：

你可以在一个随机数调用中做到这一点！ 10 是 9 太多了 :-)

请注意，您的 6 个号码恰好有 37 种选择 6 种可能性。

所以，您需要做的就是选择一个介于 1 和 2324784 之间的随机数（即 37 选择 6）。

然后使用映射得到6个元素的对应组合。有关映射的示例，请参见此处：Generating the mth Lexicographical Element of a Mathematical Combination。

MSDN 代码的 Java 端口在这里：http://the-lost-beauty.blogspot.com/2010/07/generating-combinations-in.html

【讨论】：

嗨，白痴，我需要有关此代码的 java 实现方面的帮助。对我来说 C# 的不匹配太多了：-/

【解决方案2】：

你要求随机数，这就是你得到的。您的两个示例：11,16,25,29,30,32 和 4,8,9,15,18,19 比您认为均匀分布的结果更不可能。

例如，让我们看看您的最后一个结果，为了简化起见，假设您希望所有数字都小于或等于 19。如果您选择 1 到 32 之间的单个数字，您有 19/32 的机会（大约 59 %) 为 19 或更少。如果您在 1 到 32 之间选择 6 个不同的数字，那么所有这些数字都为 19 或更少的可能性不到 3%。

当你的代码运行 100 次时，我实际上得到了五个满足要求的列表，这比统计预期的多两个：

[3, 8, 13, 16, 18, 19]

[2, 3, 6, 8, 10, 14]

[2, 6, 7, 8, 13, 18]

[4, 5, 9, 10, 11, 12]

[8、12、13、15、16、17]

【讨论】：

【解决方案3】：

我只是洗牌第一个数组（在初始化步骤之后）并取前 6 个元素。你可以使用类似的东西

Collections.shuffle( Arrays.asList(array) );

使用语言的内置函数来打乱数组。

如果您从 1,000,000 个元素中进行选择，这可能是一个性能问题，但我认为只有 37 个元素是一个更清晰的解决方案。

【讨论】：

那将使用 32 个随机数调用，不是吗？我相信 OP 特别希望不超过 10 个。事实上，只有一个电话是可能的：看我的回答。
“少于 10 次抽奖”。我将其解释为 10 个随机数调用。在任何情况下，改组更实用且更不容易出错，并且对于 32 个数字可能不会成为性能/准确性问题。所以+1 :-)
@Moron：在二读时，我注意到他确实说了两次。他说“尤其是当我的抽奖次数少于 10 次时”，这听起来不像是要求，但在下一段中肯定是。

【解决方案4】：

Linear congruential generator modulo 37, with suitably chosen parameters?

或者，

List l = Arrays.asList(numbers);
Collections.shuffle(l);
return l.subList(0,k).toArray();

请注意，它期望数字是一个 Object[] 并返回另一个 Object[]。

【讨论】：

嗨，tc，我如何/在哪里在我的代码中实现它？请你把它写下来好吗？ THNX

【解决方案5】：

这是一个非均匀分布：

return new int[]{1,2,3,4,5,6};

【讨论】：