均匀分布随机函数的实现

随机函数就是产生数的函数,C语言里使用rand等随机函数实现随机数生成。

int rand;返回的是一个界于0~32767之间的伪随机数,包括0和32767。C预先生成一组随机数,每次调用随机函数时从指针所指向的位置开始取值,因此使用rand()重复运行程序产生的随机数都是相同的,可以通过srand()函数来改变指针位置。srand()会设置供rand()使用的随机数种子。如果在第一次使用rand()之前没有调用srand(),那么系统会自动调用srand()。而使用同种子相同的数调用
rand()会导致相同的随机数序列被生成。

void srand( unsigned int seed );改变随机数表的指针位置(用seed变量控制)。使用系统定时/计数器的值作为随机种子。每个种子对应一组根据算法预先生成的随机数,所以,在相同的平台环境下,不同时间产生的随机数会是不同的,相应的,若将srandtime改为srand,则无论何时运行、运行多少次得到的“随机数”都会是一组固定的序列,因此srand生成的随机数是伪随机数。一般配合time使用,因为时间每时每刻都在改变,产生的seed值都不同。

使用rand函数生成的随机数严格满足正态分布。而在很多时候,我们希望随机数的生成不要满足正态分布,特别是在处理网络通信报文的时候。例如,我们需要在交换机处理到海量报文时,能够使远端的从设备尽可能的分段同时向局端回应报文,以减轻局部报文处理压力。

图片 1

1)打开Qt Creater,创建GUI工程

图片 2图片 32)在mainwindow.h中添加函数声明void paintEvent(QPaintEvent *);

3)在mainwindow.cpp中添加函数实现导入头文件#include <QPainter>

实现void paintEvent(QPaintEvent *)函数

/* *Qt中函数paintEvent(QPaintEvent*)是被系统自动调用。 *paintEvent(QPaintEvent *)函数是QWidget类中的虚函数,用于ui的绘制,会在多种情况下被其他函数自动调用。*/void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *){ QPainter painter; QPen pen; //画笔 pen.setColor(QColor; //设置画笔颜色 painter.setPen; //添加画笔 long int r[kSum] = {0}; int i = 0; int j = 0; do{ r[i] = Uniform; i++; }while(i < kSum); while < (kSum + 30)){ painter.drawPoint; j++; }}

4)添加随机函数实现代码

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define kSum 1000//算法一/* *均匀分布随机函数均匀化*/double _uniform(double min, double max, long int *seed) { double t = 0; *seed = 2045 *  + 1; *seed = *seed - (*seed / 1048576) * 1048576; t =  / 1048576.0; t = min + (max - min) * t; return t;}/* *均匀分布随机函数产生随机数*/long int Uniform(double min, double max) { long int s = 0; double r = 0; //srand((unsigned int)time; /*同一个时间种子可能会从产生相同的随机数列*/ s = rand(); r = _uniform(min, max, &s); return (r);}//算法二double AverageRandom(double min, double max) { int minInteger = (min * 10000); int maxInteger = (max * 10000); int randInteger = rand() * rand(); int diffInteger = maxInteger - minInteger; int resultInteger = randInteger % diffInteger + minInteger; return (resultInteger/10000.0);}

图片 4

从图中可以看出,使用上述函数生成的随机数符合均匀分布。本案例主要使用了Qt的绘图功能,用来直观展示生成随机数的效果。检验随机函数生成随机数的效果。

最后附上该算法实现的全部代码:

//mainwindow.h#ifndef MAINWINDOW_H#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>namespace Ui {class MainWindow;}class MainWindow : public QMainWindow{ Q_OBJECTpublic: explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); void paintEvent(QPaintEvent *);private: Ui::MainWindow *ui;};#endif // MAINWINDOW_H

//mainwindow.cpp#include "mainwindow.h"#include "ui_mainwindow.h"#include <QPainter>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define kSum 1000MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow, ui(new Ui::MainWindow){ ui->setupUi;}MainWindow::~MainWindow(){ delete ui;}/* *均匀分布随机函数均匀化*/double _uniform(double min, double max, long int *seed) { double t = 0; *seed = 2045 *  + 1; *seed = *seed - (*seed / 1048576) * 1048576; t =  / 1048576.0; t = min + (max - min) * t; return t;}/* *均匀分布随机函数产生随机数*/long int Uniform(double min, double max) { long int s = 0; double r = 0; //srand((unsigned int)time; /*同一个时间种子可能会从产生相同的随机数列*/ s = rand(); r = _uniform(min, max, &s); return (r);}/* *Qt中函数paintEvent(QPaintEvent*)是被系统自动调用。 *paintEvent(QPaintEvent *)函数是QWidget类中的虚函数,用于ui的绘制,会在多种情况下被其他函数自动调用。*/void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *){ QPainter painter; QPen pen; //画笔 pen.setColor(QColor; //设置画笔颜色 painter.setPen; //添加画笔 long int r[kSum] = {0}; int i = 0; int j = 0; do{ r[i] = Uniform; i++; }while(i < kSum); while < (kSum + 30)){ painter.drawPoint; j++; }}

//main.cpp#include "mainwindow.h"#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[]){ QApplication a(argc, argv); MainWindow w; w.show(); return a.exec();}

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