Edison.X. Blog

亂數有些議題特別拉出來再次討論，不熟的話 可看這篇。

1.  [low, up]

假定產生 [10,20] 之整數亂數，先考慮以下程式碼

int( (double)(up-low)*rand()/RAND_MAX+low); 

rand() 範圍為 0~RAND_MAX，要產生 up 之情況只有一種：rand() 必須等於 RAND_MAX，無疑不是個均勻之亂數。

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考慮使用四捨五入之方式

int( (double)(up-low)*rand()/RAND_MAX+low+0.5); 

若  (double)(up-low)*rand()/RAND_MAX+low

計算結果為 [10.0,10.5) --> 10
計算結果為 [10.5, 11.5) -->11
...
計算結果為 [19.5, 20) ---> 20

頭尾都不平均。

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目前我採用的，欲產生 [low, up] 整數亂數，實際上是產生 [low, up+1) 之整數亂數

int( (double)(up-low+1)*rand()/(RAND_MAX+1)+low); 

算式是複雜了點，但認為這麼寫或許可得到「較佳」之效果。

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2. 不重覆亂數

Kunth shuffle 大致如下

void KunthShuffle(int *array, int n)
{
     for(int i=0; i!=n; ++i) array[i] = i;
     for(int i=n-1; i>0; --i){
          j=rand_between(0, i); /* j = [0,i] */
         swap(array[i], array[j]);
    }
}

認為有些場合用不到。如 GA 在隨機挑選二支不同染色體時，直接暴力做即可。

c1 = rand_between(0, population_cnt-1);
do{ c2 = rand_between(0, population_cnt-1); }while(c1==c2);

在一些場合下，或許用亂數跟著排序就好

void SortShuffle(int *array, int n)
{
    int *rnd = new int[n];
    for(int i=0; i!=n; ++i) array[i] = i;
    for(int i=0; i!=n; ++i) rnd[i] = rand(); /* 可和上個 loop 併一起 */
    Sort(array, rnd, n); /* 以 rnd 當 key, 交配時 rnd/array 一起換 */
    delete [] rnd;
}

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建議，Visual Studio 系列，先安裝 SP1 (非英文版 IDE) 或 Feture Pack (英文版 IDE) 回來玩玩，

tr1 裡面有很多寫好的東西，不需再造輪子 (是否有 bug 倒是待測 )，像是 #include <random>，

可先玩玩 tr1::mt19937，為 mersenne twister 之改良。