Heim  >  Artikel  >  Backend-Entwicklung  >  求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数?

求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数?

WBOY
WBOYOriginal
2016-06-17 08:31:031156Durchsuche

比如:生成一个随机值 rand (范围是 1-100)。rand中出现小的值概率很高,但大的值的概率很低。希望大神给一个具体的公式。随机值用rand替代就行。最好可以用代码实现,比如PHP Python等,谢谢!

回复内容:

给定一个累积分布函数( cumulative distribution function, CDF)Y=F(X),只要能求出其反函数X=F^{-1}(Y),就能把均匀分布的随机数Y \in [0,1]映射至X。这称为 Inverse transform sampling。 Random sampling (numpy.random)

numpy.random 已经实现了从定义好的分布中抽样的函数,
比如
<code class="language-text">beta(a, b[, size])	Draw samples from a Beta distribution.
binomial(n, p[, size])	Draw samples from a binomial distribution.
chisquare(df[, size])	Draw samples from a chi-square distribution.
dirichlet(alpha[, size])	Draw samples from the Dirichlet distribution.
exponential([scale, size])	Draw samples from an exponential distribution.
f(dfnum, dfden[, size])	Draw samples from an F distribution.
gamma(shape[, scale, size])	Draw samples from a Gamma distribution.
geometric(p[, size])	Draw samples from the geometric distribution.
gumbel([loc, scale, size])	Draw samples from a Gumbel distribution.
</code>
假设楼主取的是1-100的整数,100的概率比99大一倍,99比98大一倍,
那么按1 为基准,
总和SUM= 1+2+ 4 + 2^99 =2^100-1
那么 随机取rand(1,SUM), 如果在2^30-1到2^31范围之间,那么就是取到30。简单的公式是log(rand(1,SUM))/log2 献一下丑,有错误劳烦指出!


恰好做毕设碰到了这个问题,与大家分享下。

假设我们获得了每个值的概率,然后对每个值的概率进行累加,将每次累加结果统一放在一个数轴上表示。我们取10个值来说明问题,如下图:
求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数?


[i]表示第i个值,横坐标轴(0-0.1)就代表 [1]的概率;(0.5-0.75)代表第 [7]的概率;(0-0.75)代表 [1]到 [7]的概率累加和。

接下来,比如说在matlab里,使用rand()函数,产生一个范围为0-1均匀分布的随机数,假如图中产生的数为0.65,它落在(0.5-0.75)这个区间,而这个区间代表着 [7]的概率。于是,我们判定将 [7]拿出来作为本次按概率筛选的结果。

附matlab的代码

%其中max_column值的个数,prob代表每个
%值的概率,prob_array代表概率累加和
%largest_cumulative_prob代表概率累加最大值

for j=1:max_column -1
prob_array(j+1) = prob_array(j)+prob(j);
end

largest_cumulative_prob=prob_array(max_column);
%largest_cumulative_prob和prob_array需要做
%归一化,代码里没有做

choice = rand() * largest_cumulative_prob;

low = 1;
high = max_column;
while (high>(low+1))
middle = (high+low)/2;
middle = floor(middle);
if (choice > prob_array(middle))
low = middle;
else high = middle;

end
end
%最后取出low作为本次筛选结果
%这里就不解释了,其思想和上面图中一样的

这个方法适用于离散的数,对于连续的数我还不清楚怎么处理,个人猜想可能会用到概率密度?望大神解答! 舍选法。
求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数?不用特别担心计算次数:
求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数? 看过一点ndndsim的源码。里面生成zipf分布的方法很有趣。希望能给题主参考。给定累积分布函数和范围比如是1-50。算出累计分布函数在1到50函数值存在数组里。然后用一个均匀分布 生成一个随机数。然后依次和五十个分布函数值比较。返回下标。当然返回下标这一点可以随要求变化。 求一个数学公式:要求生成一个可控制分布的随机数? 100/rand(1,100) rand(1,rand(1,rand(1,100)))这样你看行不行
Stellungnahme:
Der Inhalt dieses Artikels wird freiwillig von Internetnutzern beigesteuert und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Diese Website übernimmt keine entsprechende rechtliche Verantwortung. Wenn Sie Inhalte finden, bei denen der Verdacht eines Plagiats oder einer Rechtsverletzung besteht, wenden Sie sich bitte an admin@php.cn