C++

Question

我需要生成遵循正态分布的随机数，该正态分布应位于 1000 和 11000 的区间内，平均值为 7000。我想使用 c++11 library function，但我不明白如何生成区间内的数字。有人可以帮忙吗？

Answer 1

您没有指定标准偏差。假设给定间隔的标准偏差为 2000，您可以尝试这样做：

#include <iostream>
#include <random>

class Generator {
    std::default_random_engine generator;
    std::normal_distribution<double> distribution;
    double min;
    double max;
public:
    Generator(double mean, double stddev, double min, double max):
        distribution(mean, stddev), min(min), max(max)
    {}

    double operator ()() {
        while (true) {
            double number = this->distribution(generator);
            if (number >= this->min && number <= this->max)
                return number;
        }
    }
};

int main() {
    Generator g(7000.0, 2000.0, 1000.0, 11000.0);
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        std::cout << g() << std::endl;
}

可能的输出：

如果您只想指定 min 和 max 值，那么我们可以假设平均值为 (min + max) / 2。我们还可以假设 min 和 max 与平均值相差 3 个标准差。通过这些设置，我们将仅丢弃 0.3% 的生成值。所以你可以添加以下构造函数：

Generator(double min, double max):
        distribution((min + max) / 2, (max - min) / 6), min(min), max(max)
    {}

并将生成器初始化为：

Generator g(1000.0, 11000.0);

Answer 2

正态分布由两个数字决定：均值和方差。（参见 Wikipedia）。你可以限制输出，但它不再是正态分布。如果标准偏差远小于您的间隔，则这种差异是微不足道的。处理它的一种方法是拉一个随机数，如果它在区间之外，则将其固定到区间边缘。这会在你的时间间隔的边缘放置很少的概率尖峰。数学上更好的方法（尽管在计算上可能很糟糕）是丢弃区间外的任何值并绘制另一个值。这具有截断分布而不改变其形状（规范化除外）的效果。以下是您可以如何做到这一点。我没测试。

std::default_random_engine generator;
std::normal_distribution<double> distribution(7000.0,100.0);
double sample;
do{
    sample= distribution(generator);
}while( sample<1000.0 || sample>11000.0 )

Answer 3

在这里您可以找到随机数生成器的库： http://www.agner.org/random/?e=0,31 例如，截断正态分布在 stocc 库中实现： http://www.agner.org/random/stocc.zip

C++ - 在范围内生成遵循正态分布的随机数

C++ - generate random numbers following normal distribution within range

random

normal-distribution

c++11