Extend rand() max range

Question

Я создал тестовое приложение, которое генерирует 10k случайных чисел в диапазоне от 0 до 250 000. Затем я вычислил значения MAX и min и заметил, что значение MAX всегда составляет около 32k ...

Вы не знаете, как расширить возможный диапазон? Мне нужен диапазон с MAX стоимостью около 250 000!

Answer 1

Это по определению рандов(), см:

http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/rand/

http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/RAND_MAX/

Если вам нужны большие случайные числа, вы можете использовать внешнюю библиотеку (например http://www.boost.org/doc/libs/1_49_0/doc/html/boost_random.html) или вычислить большие случайные числа из нескольких небольших случайных чисел самостоятельно.

Но обратите внимание на распределение, которое вы хотите получить. Если вы просто подытоживаете маленькие случайные числа, результат не будет равномерно распределен.

Если вы просто масштабируете одно небольшое случайное число на постоянный коэффициент, между возможными значениями будут промежутки.

Принимая продукт случайных чисел также не работает.

Возможное решение следующие:

1) Take two random numbers a,b 
2) Calculate a*(RAND_MAX+1)+b 

Таким образом, вы получите одинаково распределенные случайные величины до (RAND_MAX + 1)^2-1

Answer 2

Увеличьте свои номера на N/RAND_MAX, где N - ваш желаемый максимум. Если номера подходят, вы можете сделать что-то вроде этого:

unsigned long long int r = rand() * N/RAND_MAX; 

Очевидно, что если начальная часть перетекает вы не можете сделать это, но с N = 250000 вы должны быть хорошо. RAND_MAX 32K на многих популярных платформах.

В более общем плане, чтобы получить случайное число равномерно в интервале [A, B], использование:

A + rand() * (B - A)/RAND_MAX; 

Конечно, вы, вероятно, следует использовать правильный C++ - стиль <random> библиотека; найдите этот сайт для многих подобных вопросов, объясняя, как его использовать.

---

Edit: В надежде на предотвращение эскалации комментариев, вот еще одна копия/вставить надлежащего C++ решение для действительно равномерного распределения на интервале [A, B]:

#include <random> 

typedef std::mt19937 rng_type; 
typedef unsigned long int int_type; // anything you like 

std::uniform_int_distribution<int_type> udist(A, B); 
rng_type rng; 

int main() 
{ 
    // seed rng first: 
    rng_type::result_type const seedval = get_seed(); 
    rng.seed(seedval); 

    int_type random_number = udist(rng); 
    // use random_number 
} 

Не стоит забывать отменить ГРП! Если вы сохраните начальное значение, вы можете повторить ту же случайную последовательность позже.

Answer 3

Предположительно, вы также хотите, равномерное распределение по этому поводу расширенный область. Единственный способ, которым вы можете эффективно это сделать, - создать последовательность меньших чисел и масштабировать их так, как если бы вы работали в другой базе .Например, для 250000, вы можете 4 случайные числа в диапазоне [0,10) и один в диапазоне [0,25), вдоль линий:

int 
random250000() 
{ 
    return randomInt(10) + 10 * randomInt(10) 
     + 100 * randomInt(10) + 1000 * randomInt(10) 
     + 10000 * randomInt(25); 
} 

Для этого, чтобы работать, ваш генератор случайных чисел должно быть хорошо; многие реализация rand() не были (или, по крайней мере, не были — Я не проверил ситуацию недавно). Вы также захотите устранить смещение , которое вы получите, когда вы нанесете RAND_MAX + 1 различные значения в 10 или 25 разные значения. Если RAND_MAX + 1 не кратен 10 и 25 (например, является точным кратным 50), вам нужно что-то как:

int 
randomInt(int upperLimit) 
{ 
    int const limit = (RAND_MAX + 1) - (RAND_MAX + 1) % upperLimit; 
    int result = rand(); 
    while (result >= limit) { 
     result = rand(); 
    return result % upperLimit; 
} 

(Внимание при этом: есть некоторые машины, где RAND_MAX + 1 будет переполнение;., если портативность является проблемой, вам необходимо принять дополнительные меры предосторожности )

Все это, конечно, предполагает хорошее качество генератора, которое далеко от данность.

Answer 4

Вы можете просто манипулировать своим номером поразрядным путем создания меньших случайных чисел.

Например, если вам нужно 32-разрядное случайное число а:

int32 x = 0; 
for (int i = 0; i < 4; ++i) { // 4 == 32/8 
    int8 tmp = 8bit_random_number_generator(); 
    x <<= 8*i; x |= tmp; 
} 

Если вам не нужна хорошая хаотичность в ваших номеров, вы можете просто использовать RAND() & 0xff для 8-битных генератор случайных чисел. В противном случае вам понадобится нечто лучшее.

Answer 5

Вы используете короткие функции? Если это так, вы увидите 32 767 в качестве вашего максимального числа, потому что что-то большее будет переполнять короткий int.