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使用C语言产生正太分布的随机数之四

2012-09-25 21:35 204 查看

C语言中任意分布随机数的产生方法

一、平均分布随机数的产生

double AverageRandom(double min,double max)

{

int minInteger = (int)(min*10000);

int maxInteger = (int)(max*10000);

int randInteger = rand()*rand();

int diffInteger = maxInteger - minInteger;

int resultInteger = randInteger % diffInteger + minInteger;

return resultInteger/10000.0;

}

但是有一个值得注意的问题,随机数的产生需要有一个随机的种子,因为用计算机产生的随机数是通过递推的方法得来的,必须有一个初始值,也就是通常所说的随机种子,如果不对随机种子进行初始化,那么计算机有一个确省的随机种子,这样每次递推的结果就完全相同了,因此需要在每次程序运行时对随机种子进行初始化,在vc中的方法是调用srand(int)这个函数,其参数就是随机种子,但是如果给一个常量,则得到的随机序列就完全相同了,因此可以使用系统的时间来作为随机种子,因为系统时间可以保证它的随机性。

调用方法是srand((unsigned)time(NULL));但是又不能在每次调用rand()的时候都用srand((unsigned)time(NULL)); 来初始化,因为现在计算机运行时间比较快,当连续调用rand()时,系统的时间还没有更新,所以得到的随机种子在一段时间内是完全相同的,因此一般只在进行一次大批随机数产生之前进行一次随机种子的初始化。

二、任意分布随机数的产生(这里以正态分布为例)

double Normal(double x, double miu, double sigma) //概率密度函数

{

return 1.0/sqrt(2*PI*sigma) * exp(-1*(x-miu)*(x-miu)/(2*sigma*sigma));

}

/* 参数说明:

double miu:μ,正态函数的数学期望

double sigma:σ,正态函数的均方差

double min, double max,表明产生的随机数的范围 */

double NormalRandom(double miu, double sigma, double min, double max) //产生正态分布随机数

{

double x;

double dScope;

double y;

do {

x = AverageRandom(min, max);

y = Normal(x, miu, sigma);

dScope = AverageRandom(0, Normal(miu, miu, sigma));

}while(dScope > y);

return x;

}

网上搜到还有两种算法可以实现:

算法一产生12个(0,1)平均分布的随机函数,用大数定理可以模拟出正态分布.;

算法二用到了数学中的雅可比变换,直接生成正态分布,但此算法在计算很大规模的数时会出现溢出错误;

这个留待以后考证了。
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