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我希望随机数的生成可以通过变量来控制。例如，如果我说 100，则应以最大随机性生成数字，如果我说 50，则数字不应“随机”。如果我说“0”，那么随机数可能根本不应该是随机的——也许生成的所有数字都是相同的。

知道我可以用什么来生成像这样的受控随机数吗？知道是否有一些 C++ 内置库或 Boost 库会这样做吗？

有一种方法来重新生成相同的随机数序列会很好，所以一种为生成器播种的方法也很好。

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6 回答 6

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您描述您的要求的方式似乎表明使用正态分布（又名高斯分布）可能是要走的路。它有两个参数：均值和标准差。如果您将标准偏差设置得非常低，您会得到可能非常接近平均值的随机值。如果将其设置为较大的值，则它们会分布得更广泛。

在 C++11 中，标准库中提供了正态分布。如果 C++11 不适合您，那么 Boost 库也有。

这是一些示例代码：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <map>
#include <random>
#include <cmath>
#include <iomanip>

int main()
{
  std::random_device rd;
  std::mt19937 gen(rd());

  std::cout << std::fixed << std::setprecision(3);

  /* Mean 5, standard deviation very low (0.002): */
  std::normal_distribution<> d1(5,0.002);
  for (int i = 0 ; i < 20 ; ++i)
    std::cout << std::setw(7) << d1(gen) << "  ";
  std::cout << std::endl;

  /* Mean 5, standard deviation relatively high (2.0): */
  std::normal_distribution<> d2(5,2);
  for (int i = 0 ; i < 20 ; ++i)
    std::cout << std::setw(7) << d2(gen) << "  ";
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

这是输出：

4.998    5.003    5.001    5.002    5.001    5.001    4.998    5.000    4.999    5.001    5.000    5.003    4.999    5.000    5.001    4.998    5.000    4.999    4.996    5.001  
2.781    3.795    5.669   -0.109    7.831    3.302    3.823    4.439    4.672    4.461    6.626    5.139    6.882    5.406    6.526    5.831    6.759    2.627    3.918    4.617

如您所见，第一行中的所有数字都非常接近 5（即，使用您的措辞，“随机性”很低），而第二行中的数字分布得更广泛。

（编辑：当然，这些数字的随机性并没有真正受到影响。只是标准偏差参数使这些值更有可能出现在更小（stddev 低）或更宽（stddev 高）的数字范围内。）

于 2012-10-19T03:16:26.647 回答
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Boost有一个库可以完全满足您的需求。按照这个链接到 boost 教程页面，教你如何进行数字分布。

于 2012-10-19T03:02:17.523 回答
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这个XKCD是有道理的；你可能想沉思一会儿。真的没有“随机数”这样的东西，就像没有“无趣的数”这样的东西。

您可以要求的是满足某些测试的一系列数字；例如，在任何子序列中，每个值的频率将大致相同，或者序列中的数字与其后继数字之间没有相关性。这些测试并不能证明序列是“随机的”；只是它可能代表其他此类序列；也许是现实世界中出现的序列，除非受到非自然力、次自然力或超自然力的限制。

在 Rosencrantz 和 Guildenstern 简单的掷硬币序列中，很容易看出有偏见的分布会引起怀疑，甚至是存在主义的怀疑。但是假设硬币翻转完全平衡：正面，反面，正面，反面，正面，反面，正面，反面，如此穿过喀尔巴阡山峰。这或多或少是随机的？正如 R（或 G）所说，“讨论”。

于 2012-10-19T03:26:54.190 回答
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首先生成一个随机的位序列。

当旋钮位于 100 时，不要理会序列。

当旋钮为 50 时，强制每隔一位为 1。

当旋钮为 0 时，强制每一位为 1。

[更新，详细]

这个建议并不像听起来那么随意。

真正随机的数据源每比特数据有一个熵。如果你想要一半的熵——即每两位数据有一位熵——你可以将每隔一位设置为 1。如果你想要 1/3 的速率——即每两位数据一位熵三位数据——您可以将三位中的每 2 位设置为 1。依此类推。

“每比特数据的熵比特”是一个数字序列随机性的完全合理的定义......并且当三分之二是随机的而其他比特是固定的时，将序列称为“66％随机”是一个很自然的定义。

于 2012-10-19T03:48:35.323 回答
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可能最简单的解决方案是在 C++ 中使用 srand 和 rand，两者都使用伪随机性，srand 中的种子值越大，模式在 rand 生成的随机数中出现的时间就越长。

编辑：

http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/srand/

于 2012-10-19T03:05:54.893 回答
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r1 = Mathf.PingPong(Mathf.PerlinNoise(map,23)*5+map*.01, 1);

map 是随机种子，一个整数，ping-pong 会反弹 0 到 1 之间的所有值，Perlin 噪声会产生某种噪声，通过向其添加多个 map 来平衡 0 到 1 之间的噪声。

于 2013-04-01T02:44:13.943 回答