如何在C语言中生成随机浮点数

Question

如何在C语言中生成随机浮点数

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我无法找到在[0，a]范围内生成随机浮点数的解决方案，其中a是由用户定义的某个浮点数。

我尝试了以下方法，但似乎没有正确地工作。

float x=(float)rand()/((float)RAND_MAX/a)

- fragon

2

http://c-faq.com/lib/randrange.html - Ouadie

谢谢。应该是： float x=(float)rand()/((float)RAND_MAX/a) 还是 float x=(float)rand()/((float)RAND_MAX/a+1)？ - fragon

3

投票重新开放，因为这2个重复的问题：1）关注C++解决方案；2）关注随机整数。 - chux - Reinstate Monica

可能是如何在C语言中生成随机数？的重复问题。 - Peter O.

1

@rid 不是的，那个链接只是回到了这里 :-D - vidstige

6个回答

33

你也可以使用类似以下的方式在范围[min，max]内生成：

float float_rand( float min, float max )
{
    float scale = rand() / (float) RAND_MAX; /* [0, 1.0] */
    return min + scale * ( max - min );      /* [min, max] */
}

- baz

3

这将生成两个浮点数之间的随机浮点数。

float RandomFloat(float min, float max){
   return ((max - min) * ((float)rand() / RAND_MAX)) + min;
}

- dreamcrash

3

虽然现在可能并不重要，但这是一个生成在两个值之间浮点数的函数。

#include <math.h>

float func_Uniform(float left, float right) {
    float randomNumber = sin(rand() * rand());
    return left + (right - left) * fabs(randomNumber);
}

- Soucup Bogdan

2

不错的技巧，也是唯一一个处理通过缩放随机数€ [0..RAND_MAX] € |N引入量化的方法。然而，两个随机数的乘积和正弦函数的乘积会导致非均匀分布。这个问题有没有什么解决办法呢？https://math.stackexchange.com/questions/456250/probability-distribution-for-product-of-two-random-numbers - avans

2

如果您想在一定范围内生成随机浮点数，请尝试下面的解决方案。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>


float
random_float(const float min, const float max)
{
    if (max == min) return min;
    else if (min < max) return (max - min) * ((float)rand() / RAND_MAX) + min;

    // return 0 if min > max
    return 0;
}


int
main (const int argc, const char *argv[])
{
    srand(time(NULL));

    char line[] = "-------------------------------------------";

    float data[10][2] = {
        {-10, 10},
        {-5., 5},
        {-1, 1},
        {-0.25, -0.15},
        {1.5, 1.52},
        {-1700, 8000},
        {-0.1, 0.1},
        {-1, 0},
        {-1, -2},
        {1.2, 1.1}
    };

    puts(line);
    puts("     From    |    Result    |      To");
    puts(line);


    int i;
    for (i = 0; i < 10; ++i) {
        printf("%12f | %12f | %12f\n", data[i][0], random_float(data[i][0], data[i][1]), data[i][1]);
    }

    puts(line);

    return 0;
}

一个结果（数值是善变的）

-------------------------------------------
     From    |    Result    |      To
-------------------------------------------
  -10.000000 |     2.330828 |    10.000000
   -5.000000 |    -4.945523 |     5.000000
   -1.000000 |     0.004242 |     1.000000
   -0.250000 |    -0.203197 |    -0.150000
    1.500000 |     1.513431 |     1.520000
-1700.000000 |  3292.941895 |  8000.000000
   -0.100000 |    -0.021541 |     0.100000
   -1.000000 |    -0.148299 |     0.000000
   -1.000000 |     0.000000 |    -2.000000
    1.200000 |     0.000000 |     1.100000
-------------------------------------------

- PADYMKO

-4

也许可以这样做： a = Convert.ToDouble(rand.Next(-1000, 1000)) / 100; 这样我们就可以生成从-10.00到10.00的数字。

- Kentucky

那看起来不像是C语言。 - Steve Summit

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

- WhozCraig · Accepted Answer

试一试：

float x = (float)rand()/(float)(RAND_MAX/a);

要理解这是如何工作的，请考虑以下内容。

N = a random value in [0..RAND_MAX] inclusively.

上述方程（为了清晰起见去掉了转换）变为：

N/(RAND_MAX/a)

但是除以一个分数相当于乘以该分数的倒数，因此这等价于：

N * (a/RAND_MAX)

可以改写为：

a * (N/RAND_MAX)

考虑到N/RAND_MAX始终是0.0和1.0之间的浮点值，这将生成0.0和a之间的值。

或者，您可以使用以下方法，它有效地执行了我上面展示的拆分。实际上，我更喜欢这个方法，因为对于我来说，它更清晰明了：

float x = ((float)rand()/(float)(RAND_MAX)) * a;

注意：浮点数表示的a必须是精确的，否则它永远不会触发您的绝对边界情况（它会接近但不会达到）。请参阅此文章以获取有关原因的详细信息。

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    srand((unsigned int)time(NULL));

    float a = 5.0;
    for (int i=0;i<20;i++)
        printf("%f\n", ((float)rand()/(float)(RAND_MAX)) * a);
    return 0;
}

输出