1. 给定rand3()能随机生成整数1到3的函数,写出能随机生成整数1到7的函数rand7();
用3*(rand3() - 1) + rand3()生成1-9的数。然后再从1-9中生成1到7.
这种思想是基于,rand()产生[0,N-1],把rand()视为N进制的一位数产生器,那么可以使用rand()*N+rand()来产生2位的N进制数,以此类推,可以产生3位,4位,5位...的N进制数。这种按构造N进制数的方式生成的随机数,必定能保证随机。
1 int x = 0 ; 2 do { 3 x = 3 * (rand3() - 1 ) + rand3(); 4 } while (x > 7 ); 5 return x;
如果已经randm()能随机生成1到m的整数,写出生成整数1到n的函数randn(),也就是
用m * (randm() - 1) + randm()生成1-m^2,然后再踢掉n+1-m^2这些数。
1 int x = 0 , max = m * m / n * n; 2 do { 3 x = m * (randm() - 1 ) + randm(); 4 } while (x > max); 5 return 1 + (x % n);
2. 已知随机函数rand(),以p的概率产生0,以1-p的概率产生1,现在要求设计一个新的随机函数newRand(), 使其以1/n的等概率产生1~n之间的任意一个数。
先构造一个函数,使得等概率生成0和1。然后用它,以二进制的方式构造出0~n-1。然后加1就成了1~n。
1 int rand01() { 2 while ( true ) { 3 int a = rand(), b = rand(); 4 if (a == 0 && b == 1 ) return 0 ; 5 if (a == 1 && b == 0 ) return 1 ; 6 } 7 } 8 int randn() { 9 int ans = 0 ; 10 do { 11 for ( int i = 0 ; n; n >>= 1 , i++ ) { 12 if (rand01() == 1 ) { 13 ans |= ( 1 << i); 14 } 15 } 16 } while (ans >= n); 17 return ans + 1 ; 18 }
3. 帽子问题:有n位顾客,他们每个人给餐厅的服务生一顶帽子,服务生以随机的顺序归还给顾客,请问拿到自己帽子的顾客的期望数是多少?
答案:使用指示随机变量来求解这个问题会简单些。定义一个随机变量X等于能够拿到自己帽子的顾客数目,我们要计算的是E[X]。对于i=1, 2 ... n,定义Xi =I {顾客i拿到自己的帽子},则X=X1+X2+...Xn。由于归还帽子的顺序是随机的,所以每个顾客拿到自己帽子的概率为1/n,即Pr(Xi=1)=1/n,从而E(Xi)=1/n,所以E(X)=E(X1+X2+...Xn)=E(X1)+E(X2)+...E(Xn)=n*1/n = 1。即大约有1个顾客可以拿到自己的帽子。
4. 如果在高速公路上30分钟内看到一辆车开过的几率是0.95,那么在10分钟内看到一辆车开过的几率是多少?(假设常概率条件下)
答案:假设10分钟内看到一辆车开过的概率是x,那么没有看到车开过的概率就是1-x,30分钟没有看到车开过的概率是(1-x)^3,也就是0.05。所以得到方程(1-x)^3 = 0.05 ,解方程得到x大约是0.63。
5. 生日悖论:一个房间至少要有多少人,才能使得有两个人的生日在同一天?
答案:对房间k个人中的每一对(i, j)定义指示器变量Xij = {i与j生日在同一天} ,则i与j生日相同时,Xij=1,否则Xij=0。两个人在同一天生日的概率Pr(Xij=1)=1/n。则用X表示同一天生日的两人对的数目,则E(X)=E(∑ki=1 ∑kj=i+1 Xij) = C(k,2)*1/n = k(k-1)/2n,令k(k-1)/2n >=1, 可得到k>=28,即至少要有28个人,才能期望两个人的生日在同一天。
转自:http://blog.csdn.net/hxz_qlh/article/details/1297877
6. 如果只是想要随机生成一定概率的数。比如20%生成0,20%生成1,60%生成2.
1 int rand( int num[], float prob[], int n) { 2 srand(time(NULL)); 3 int random = rand() % 100 + 1 ; 4 5 int range = 0 , pre = 0 ; 6 for ( int i = 0 ; i < n; ++ i) { 7 range += static_case< int >(prob[i] * 100 ); 8 if (random > pre && random <= range) { 9 return num[i]; 10 } 11 pre = range; 12 } 13 return - 1 ; // error 14 }