当你在大多数编程语言中使用random(min,max)函数时，它的分布是怎样的？
如果我想要产生20%时间内的一组数字和80%时间内的另一组数字，我该如何生成符合这种要求的随机数序列呢？
例如：我应该获得随机频率，但是“1”的频率必须比“0”的频率高约20%。
9个回答
1
就像任何人所说的那样，大多数语言中的伪随机数生成器实现了(0,1)上的均匀分布。 如果你有两个响应类别(0,1)，其中1的概率为p，那么你将得到一项伯努利分布，可以用以下方法来模拟
# returns 1 with p probability and 0 with (1-p) probability
def bernoulli(p)
rand()<p ? 1:0;
end
就是这么简单。 偏态正态分布是一种完全不同的东西，由正态分布的概率密度函数和累积分布函数“联合”而成，以此来创造偏斜。你可以在Azzalini的作品这里中阅读相关内容。使用gem分布，您可以生成概率密度函数，其中
# require 'distribution'
def sn_pdf(x,alpha)
sp = 2*Distribution::Normal.pdf(x)*Distribution::Normal.cdf(x*alpha)
end
获取累积分布函数很困难，因为没有解析解，所以您需要进行积分。 要从偏斜正态分布中获取随机数，可以使用接受-拒绝算法。
- clbustos
1
对于大多数编程语言而言，生成的随机数可以依赖于该语言内部的算法，或者基于时间、处理器、种子数字等多个因素进行随机生成。
分布不是正常的。实际上，如果函数返回5个整数，则这5个整数都有平等的机会出现在下一个函数调用中。这也被称为均匀分布。
因此，如果您希望在20%的时间内产生一个数字（比如7），并在80%的时间内产生另一个数字（比如13），您可以创建一个类似于以下的数组：
分布不是正常的。实际上，如果函数返回5个整数，则这5个整数都有平等的机会出现在下一个函数调用中。这也被称为均匀分布。
因此，如果您希望在20%的时间内产生一个数字（比如7），并在80%的时间内产生另一个数字（比如13），您可以创建一个类似于以下的数组：
var arr = [7,13,13,13,13];
var picked = arr[Math.floor(Math.random()*arr.length)] ;
// since Math.random() returns a float from 0.0 to 1.0
因此，数字7出现的概率为20％，数字13出现的概率为80％。
- mauris
1
这是一种可能的方法：
ranges = [(10..15), (20..30)]
selector = [0, 0, 1,1,1,1,1,1,1,1] # 80:20 distribution array
# now select a range randomly
random_within_range(ranges(selector[random(10)]))
def random_within_range range
rand (range.last - range.begin - (range.exclude_end? ? 1 : 0)) + range.begin
end
- Harish Shetty
1
大多数编程语言内置的伪随机生成器会产生均匀分布，即范围内的每个值被生成的概率相同。实际上，在某些情况下，这种要求是语言标准的一部分。一些语言，如Python或R，支持各种常见的分布。
如果语言不支持它，您可以使用数学技巧从均匀分布中产生其他分布，例如正态分布，或者您可以寻找执行此功能的第三方库。
然而，您的问题似乎更简单，因为随机变量是离散的（且属于较简单的类型，即二进制）。对于这些情况，技巧是在给定范围内（例如0到999）从均匀分布中产生随机数，并按与每个值相关联的比例分割该范围，在本例中可能是以下内容：
如果语言不支持它，您可以使用数学技巧从均匀分布中产生其他分布，例如正态分布，或者您可以寻找执行此功能的第三方库。
然而，您的问题似乎更简单，因为随机变量是离散的（且属于较简单的类型，即二进制）。对于这些情况，技巧是在给定范围内（例如0到999）从均匀分布中产生随机数，并按与每个值相关联的比例分割该范围，在本例中可能是以下内容：
If (RandomNumber) < 200 // 20%
RandomVariable = 0
Else // 80%
RandomVariable = 1
这个逻辑当然可以应用于n个离散变量。
- mjv
1
你的问题与示例有很大不同。因此，我将回答两个问题，你可以找出哪个是你真正想要的答案。
1）你的示例（我不知道Ruby或Java，所以请容忍我）
- 首先从0到1的均匀分布中生成一个随机数，我们称之为X。
- 然后可以设置if / else（即if（x <.2）{1} else {0}）
2）生成带偏斜的正态分布的随机数
- 您可以研究偏态分布，例如自由度高的偏态学生T分布。
- 您也可以使用正态CDF，然后以此方式挑选数字。
- 这里有一篇论文，讨论如何使用来自均匀分布的多个随机数来完成此操作。
- 最后，您可以使用非参数方法，其中包括核密度估计（但我怀疑您不会寻找任何这么复杂的东西）。
- ast4
0
如何呢
var oneFreq = 80.0/100.0;
var output = 0;
if (Math.random() > oneFreq)
output = 1;
或者，如果您希望20％的值在0到100之间，80％的值在100到200之间。
var oneFreq = 80.0/100.0;
var oneRange = 100;
var zeroRange = 100;
var output = Math.random();
if (output > oneFreq)
output = zeroRange + Math.floor(oneRange * (output - oneFreq));
else
output = Math.floor(zeroRange * output);
- John Knoeller
0
在 Ruby 中，我会这样做：
class DistributedRandom
def initialize(left, right = nil)
if right
@distribution = [0] * left + [1] * right
else
@distribution = left
end
end
def get
@distribution[rand @distribution.length]
end
end
使用80:20分布运行测试：
test = [0,0]
rnd = DistributedRandom.new 80, 20 # 80:20 distribution
10000.times { test[rnd.get] += 1 }; puts "Test 1", test
在右侧增加20%的分布运行测试：
test = [0,0]
rnd = DistributedRandom.new 100, 120 # +20% distribution
10000.times { test[rnd.get] += 1 }; puts "Test 2", test
使用三角函数在91个离散值上运行自定义分布的测试，但输出结果与之前的测试不太匹配：
test = [0,0]
rnd = DistributedRandom.new((0..90).map {|x| Math.sin(Math::PI * x / 180.0)})
10000.times { test[rnd.get] += 1 }; puts "Test 3", test
- hurikhan77
0
大多数计算机语言的（伪）随机整数生成器都具有均匀分布。因此，每个整数具有相等的概率。
对于你的示例，假设你想要 55% 的时间输出 "1"，45% 的时间输出 "0"。
为了得到这些不平等的频率，可以尝试生成一个介于 1 到 100 之间的随机数。如果生成的数字在 1 到 55 之间，则输出 "1"；否则输出 "0"。
对于你的示例，假设你想要 55% 的时间输出 "1"，45% 的时间输出 "0"。
为了得到这些不平等的频率，可以尝试生成一个介于 1 到 100 之间的随机数。如果生成的数字在 1 到 55 之间，则输出 "1"；否则输出 "0"。
- Peter K.
1
1PS：一个“正常”的分布并不等同于一个均匀分布。 - Peter K.
网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的可以查看英文原文，
原文链接
原文链接