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算法1---随机生成算法
本文主的主要内容是一些随机算法，主要有四种，下面来详细的介绍：
1 生成随机数
一般c语言中提供了随机数生成函数，
其一是伪随机数--rand：用于返回一个0-32767之间的伪随机数；
其二是随机种子函数--srand：用来初始化随机数发生器的随机种子
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>int main(){ int i,j; srand((int)time(0)); for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ",rand()); } printf("\n"); } return 0;}
当然也可以生成一定范围内的随机数
比如生成0——100之间的随机数
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>int main(){ int i,j; srand((int)time(0)); for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ",rand()*100/32767); } printf("\n"); } return 0;}
也可以生成100——200之间的随机数
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>int main(){ int i,j; srand((int)time(0)); for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ",rand()/1000+100); } printf("\n"); } return 0;}
2 生成[0,1]之间均匀分布的随机数算法
在这里采用一种方式生成随机数
.png)
其中i=1,2,3.。。。
而pi就是地推倒的第i个随机数
根据经验，一般选取基数base=256.0,一般为2的整数倍；另外的两个常数选取a=17.0 和b=139.0
需要注意
（1）这里的取模运算是针对浮点型数据的，而c语言中的取模运算不能用于浮点数数据的操作，这样就需要用户自己编写取模的程序；
（2）ri是随着递推而每次更新的。因此，如果将这个算法编写出函数，需要考虑参数是传值还是传地址；
递推更新，所以在这里要传地址，否则得不到结果！
#include <stdio.h>double rand0_1(double *r){ double base=256.0; double a=17.0; double b=139.0; double temp1=a*(*r)+b; //printf("%lf",temp1); double temp2=(int)(temp1/base); //得到余数 double temp3=temp1-temp2*base; //printf("%lf\n",temp2); //printf("%lf\n",temp3); *r=temp3; double p=*r/base; return p;}int main(){ double r=5.0; printf("output 10 number between 0 and 1:\n"); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%10.5lf\n",rand0_1(&r)); } return 0;}
3 产生任意范围内的随机数，比如产生[m,n]之间的随机数
这个很容易，只要将之前的[0,1]之间的随机数这样处理就行了
m+(m-n)*rand0_1(&r)就行了；
#include <stdio.h>double rand0_1(double *r){ double base=256.0; double a=17.0; double b=139.0; double temp1=a*(*r)+b; //printf("%lf",temp1); double temp2=(int)(temp1/base); //得到余数 double temp3=temp1-temp2*base; //printf("%lf\n",temp2); //printf("%lf\n",temp3); *r=temp3; double p=*r/base; return p;}int main(){ double m=1.0,n=5.0; double r=5.0; printf("output 10 number between 0 and 1:\n"); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%10.5lf\n",m+(n-m)*rand0_1(&r)); } return 0;}
4 正态分布的随机数生成算法
符合正太分布的随机数在研究中也很重要，下面给出一种生成正态分布数的方法
其中Ri表示[0,1]之间均匀分布的随机数；
u为均值，.png)
为方差，当n趋向于无穷大的时候，得到随机的随机分布为正态分布；
为方差，当n趋向于无穷大的时候，得到随机的随机分布为正态分布；
#include <stdio.h>#include <math.h>double rand0_1(double *r){ double base=256.0; double a=17.0; double b=139.0; double temp1=a*(*r)+b; //printf("%lf",temp1); double temp2=(int)(temp1/base); //得到余数 double temp3=temp1-temp2*base; //printf("%lf\n",temp2); //printf("%lf\n",temp3); *r=temp3; double p=*r/base; return p;}double random_normality(double u,double t,double *r ,double n){ double total=0.0; double result; for (int i = 0; i < n; i++) { total+=rand0_1(r); } result=u+t*(total-n/2)/sqrt(n/12); return result;}int main(){ double r=5.0; double u=2.0; double t=3.5; double n=12; printf("output 10 number between 0 and 1:\n"); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%10.5lf\n",random_normality(u,t,&r,n)); } return 0;}
上面设计的代码都已经运行通过！
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