测试 C 随机数生成器

Question

我正在做一个项目，但我不知道如何完成特定部分。

作业是“编写一个程序来确定C随机数生成器是否真的生成均匀随机数。你将通过创建一个包含20个整数的数组然后生成200,000个0到19（含）之间的随机数来做到这一点. 对于生成的每个随机数 n，将数组的第 n 个元素加 1。如果 C 随机数生成器是统一的，那么数组中的每个元素最终应该具有大致相同的值。 要确定是否是这种情况，您需要打印数组。您还需要打印出数组的最小值和最大值，以及平均值和标准差。”

但是，对于生成的每个随机数 n，我需要帮助，将数组的第 n 个元素增加 1。我不太确定要问什么或如何去做吧。我不是要求代码来完成它，而是我应该使用什么来完成它。

我对 C 还很陌生，所以如果这是一个明显的答案，请提前道歉。

Answer 1

这个数组可能被描述性地命名为count[20]，在你开始之前每个元素都初始化为0。所以问题描述中提到的增量只是将该随机数的计数加 1。例如，如果生成 17，则每次发生时都会增加 count[17]。完成后，count[17] 会告诉您 17 从该生成器中产生了多少次。

Answer 2

伪代码：

int bucket[20] = {0, };            // all values start at 0
for (int i = 0; i < 200000; ++i) { // you need 200000 random values
    int j = random(0, 20);         // produce a number between 0 and 19
    bucket[j] = bucket[j] + 1;     // increment the appropriate counter
}

Answer 3

这可能会让你开始：

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

#define SIZE 20
#define TRIALS 200000

int
main (int argc, char* argv[])
{
    srand(time(NULL));
    int counter[SIZE] = {0};
    for (int trial = 0; trial < TRIALS; trial++) {
        counter[rand() % SIZE]++;
    }
    for (int idx = 0; idx < SIZE; idx++) {
        fprintf(stdout, "%02d %d\n", idx, counter[idx]);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

rand() 函数生成一个介于 0 和 RAND_MAX 之间的数字，保证至少为 32767。当您对该值执行 modulus operation 时，模数小于 RAND_MAX，您会得到一个介于 0 和模数之间的数字。

所以代码rand() % SIZE 会生成一个介于 0 和 19 之间的随机值，包括 0 和 19。您可以将此值用作数组counter 的索引。

这应该足以让您计算出最小值、最大值。以及其余的统计计算。

提示：20 不是 RAND_MAX + 1 的倍数，所以这应该告诉你模运算是否可以均匀地——均匀地——甚至在你做这个练习之前。