如何在设定范围内在c中生成具有均匀间隔的随机值答案

【问题标题】：how to generate random values with uniform intervals in c within a set range如何在设定范围内在c中生成具有均匀间隔的随机值
【发布时间】：2015-02-03 16:15:47
【问题描述】：

到目前为止，我有一个函数可以在固定范围（最小值，最大值）内生成一个随机整数值，它似乎可以工作。但是，如果我的范围是 (0,100)，我怎样才能做到，返回的随机值总是 8 的倍数？（即均匀间隔）

int generate_rand(int Min, int Max)
{
// Generates random number between min and max, inclusive.

int range, result, cutoff;

if (Min >= Max)
    return Min; // only one outcome possible, or invalid parameters
range = Max-Min+1;
cutoff = (RAND_MAX / range) * range;

// Rejection method, to be statistically unbiased.
do {
    result = rand();
} while (result >= cutoff);

return result % range + Min;
}

下面的代码也是如此。每次调用时，如何使 RANDOM_NUM 变量始终为 20/3 的倍数？这会生成一个介于 0 和 1 之间的随机浮点值。（即均匀间隔）

 RANDOM_NUM = ((float)rand()/(float)(RAND_MAX+1));

【问题讨论】：

0 到 100，8 的倍数。嗯，12.5 间隔。
Max-Min+1 的一个潜在问题是结果可能很容易溢出。
注意：((float)rand()/(float)(RAND_MAX+1)) 可能会生成 0.0，但不会生成 1.0。 IOWs [0.0, 1.0) - 不完全是“0 到 1 之间的值”。

标签： c random intervals uniform

【解决方案1】：

但是，如果我的范围是 (0,100)，我怎样才能使它返回的随机值始终是 8 的倍数？

return ((result % range + Min)/8)*8;

【讨论】：

【解决方案2】：

“如何让RANDOM_NUM 变量在我每次调用时始终是 20/3 的倍数？”

我使用double 而不是float，因为它的精度更高，但即使如此，也不能保证精确的倍数，正如这个程序所示。在测试时，在某些情况下余数为 0，在其他情况下显然是，并且荒谬 6.666667，即 20/3。这是因为并非所有数字都可以用浮点格式精确表示。

在小数点表示法中，除法 1/3 的结果有一个循环的一位数 0.333333~，而在二进制点表示法中，它有一个循环的两位数 0.010101~~。

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

#define NUMERATOR   20
#define DENOMINATOR 3

double randnum(int numerator, int denominator) {
    return (double)rand() * (double)numerator / (double)denominator;
}

int main(void) {
    int i;
    double random_num, remainder;
    srand ((unsigned)time(NULL));
    for (i=0; i<10; i++) {
        random_num = randnum(NUMERATOR, DENOMINATOR);
        remainder = fmod(random_num, (double)NUMERATOR / (double)DENOMINATOR);
        printf("%-16f %f\n", random_num, remainder);
    }
    return 0;
}

程序输出（随机数，余数）：

72706.666667     0.000000
209733.333333    0.000000
170686.666667    6.666667
187546.666667    6.666667
121093.333333    6.666667
116660.000000    6.666667
75646.666667     0.000000
64960.000000     6.666667
186653.333333    0.000000
159713.333333    0.000000

【讨论】：

【解决方案3】：

假设 rand 是 0 到 100 之间的随机整数：

rand = rand - (rand % 8);

【讨论】：

【解决方案4】：

最快的解决方案是将整数的最低三个位设置为零：rand &= ~0x07。（假设rand是0到100之间的整数）

当然，如果您希望它是不是 2 次幂的数字的倍数，并且如果您不熟悉位操作（注释不会有任何伤害）则很难阅读。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以得到一个 0-13 范围内的随机数，然后将结果乘以 8。它将在 [0, 104] 范围内。你可以为 20/3 做同样的事情。假设您只取整数结果，这似乎是正确的，这将始终有效。

【讨论】：