关于随机值

Question

关于随机值

javaalgorithmrandom

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可能是重复问题：
获取N个随机数，使它们的和为M

你好，我有一个问题：

如何获得随机值，使它们的总和为1。例如：{0.5,0.5}或{0.25,0.25,0.5}等等。这些值的数量每次都不同，有时可以是2，有时可以是3，就像上面的例子一样！谢谢。

- user472221

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如果它们必须加起来等于某个值，那么它们就不是完全随机的。 - cdhowie

我有一个包含10000个元素的数组，每个元素都有自己的概率（元素是一个具有两个字段1）数字2）概率的对象），所有概率的总和必须为1！那么我如何在不使用随机的情况下实现这一点？ - user472221

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生成随机数（在0和数组长度之间），并增加所生成数字对应的元素。重复此操作n次。然后，将所有元素除以n，这样你就得到了元素的概率（总和为1）。 - Reese Moore

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重复：https://dev59.com/kHE85IYBdhLWcg3wvGAR#2640067 - Guillaume

@cdhowie：为什么？你取一个区间（在0和预期总和之间），然后随机放置点在该区间内。告诉我哪里明显不随机。 - Joey

5个回答

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通常情况下，您可以生成一个随机大小的数组：

    java.util.Random rand = new java.util.Random();
    final int MAX_SIZE = 100;
    double[] a = new double[1 + rand.nextInt(MAX_SIZE)];

（这里我假设您不希望数组大于100个元素。）

然后，您可以使用随机正数填充数组：

    for (int i = 0; i < a.length; ++ i)
    {
        a[i] = rand.nextDouble();
    }

然后您需要对数组进行归一化（将每个元素除以总和）。首先，我们计算总和：

    double sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < a.length; ++ i)
    {
        sum += a[i];
    }

然后将每个数组元素除以总和：

    for (int i = 0; i < a.length; ++ i)
    {
        a[i] /= sum; 
    }

如果您想要更短的代码，可以将累加总和的循环与填充随机正整数数组的循环结合起来。以下是生成的代码：

    java.util.Random rand = new java.util.Random();
    final int MAX_SIZE = 100;
    double[] a = new double[1 + rand.nextInt(MAX_SIZE)];

    double sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < a.length; ++ i)
    {
        a[i] = rand.nextDouble();
        sum += a[i];
    }

    for (int i = 0; i < a.length; ++ i)
    {
        a[i] /= sum; 
    }

- dsg

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类似@dsg但更短。它允许您指定总和应该是多少。

public static double[] randomDoubles(int size, double sum) {
    double total=0, doubles[]=new double[size];
    for(int i=0;i<size;i++) total += doubles[i] = Math.random();
    for(int i=0;i<size;i++) doubles[i] *= sum/total;
    return doubles;
}

- Peter Lawrey

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对于 n 个随机数怎么样：

r1 = random(0,1)
r2 = random(0, 1-r1)
r3 = random(0, 1-r1-r2)
...
r(n) = 1 - r1-r2-f3...-r(n-1)

- Fakrudeen

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嗯，我认为最简单的方法是这样的：

生成两个数字：

r1 = new RandomNumber
r2 = 1 - r1

生成三个数字：

r1 = new RandomNumber
r2 = r1 / 2
r3 = 1 - r1
r1 = r1 / 2

我不知道是否有更简单的方法来完成这个任务，上面的代码只是伪代码。

- npinti

谢谢，但如果我想要有100000个值，使它们的总和为1！我该怎么做？ - user472221

在那种情况下，按照Guillaume所说的做。不过你应该在最初的问题中提到这一点，因为3和100000之间有很大的区别。 - npinti

对，你说得对，抱歉问题不够清楚。 - user472221

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可以查看英文原文，
原文链接

- Asaph · Accepted Answer

我将为您概述基本算法：

决定要生成多少个随机数来求和。
生成上述数量的随机数。
确定它们应该相加得到什么数字。
将前一步中的数字除以随机数之和。
将每个随机数除以前一步中的数字。

基本上，您将生成一堆无限制的随机数，然后调整它们使它们加起来等于某个特定数字。

顺便说一句：在极少数情况下，如果您生成的所有随机数都是零，则在使用此算法时会出现除以零错误。因此，在实现中应对此进行捕获，并在循环中重试随机数生成，直到获得非零的随机数总和。