轮盘赌法

转自:http://blog.csdn.net/u010807846/article/details/51088750


轮盘赌长这个样子,每个格子的概率是1/37,我们需要用到的模型如右边这个图,即每个有颜色格子的概率是不同的,整体概率为1。


先撇开遗传算法,觉得上来讲染色体群体的选择 有点不地道。通俗的讲一下我对轮盘赌算法的理解。
右上边饼图不同颜色的区域,面积大小对应着不同的概率,面积越大,代表概率越大。假想把这张图打印到一张纸上,随机扔一把小米,落在3区域的小米相对来说数量最多。好了,现在我一粒一粒的扔,扔了10粒米(意味着只选了10个样本),假如5个落在3区域,3个落在1区域,1个落在4区域,1个落在5区域。


在应用中,比方说,7号米粒利用概率38%(因为落在了3号区域),8号米粒利用概率14%,9号米粒利用概率38%,10号米粒利用概率31%。
这样有什么好处?避免了所有的米粒都选择概率最大的区域3(所谓的最优值问题),换句话,各个概率(各种情况)都相应的被使用到了,避免了陷入局部最优的问题。
问题又来了,实际编程中该怎么用?往下看。


把概率整合到一条线上,然后随机产生数据a,a属于[0,1],比方说



这样,不同的数据对应不同的数据概率,并且整体上还保留了“区域概率越大,对应数据越多”这一分布!

附上代码吧,C语言写的

[cpp]  view plain  copy
  1. "font-size:18px;">#include  
  2. #include  
  3. #include  
  4.   
  5. float generate_random()  
  6. {  
  7.     //randomly generate number between [0,1]  
  8.     float rand_num = 0.0;  
  9.     rand_num = (float)rand()/RAND_MAX;  
  10.     //printf("%f\n", rand_num);  
  11.     return rand_num;  
  12. }  
  13.   
  14. float *generate_probability_band(float *prob_arr, int length)  
  15. {  
  16.     //产生概率带  
  17.     //传入参数是在main函数中指定的概率分布  
  18.     //传出参数就是概率带(积累概率)  
  19.     //计算累计概率,保存在sum_array数组中,用malloc写了一下。  
  20.       
  21.     printf("一共有%d个概率数据\n",length);  
  22.   
  23.     float *sum_array = NULL;  
  24.     float *sum_array_tmp = NULL;  
  25.     sum_array = (float *)malloc((length+1)*sizeof(float));//多一个是为了保存概率带最左边那个0  
  26.     sum_array_tmp = sum_array;  
  27.     int i = 0;  
  28.     float sum = 0.0;  
  29.     sum_array[0] = 0.0;  
  30.     for(i;i
  31.     {  
  32.         sum = sum + prob_arr[i];  
  33.         printf("sum=%f\n",sum);  
  34.         sum_array++;//先执行++,目的是把概率带最左边那个0保存在sum_array[0]上  
  35.         *sum_array = sum;  
  36.         //printf("%x-->%f\n", sum_array,*sum_array);  
  37.           
  38.     }  
  39.     //sum_array = sum_array_tmp;  
  40.     return sum_array_tmp;  
  41.     //free(sum_array);  
  42. }  
  43.   
  44. //判断随机数位于概率带的哪个位置  
  45. int *judge_random_location(float *sum_array, int length)  
  46. {  
  47.       
  48.     int i = 0;  
  49.     int j = 0;  
  50.     float rand_num=0;  
  51.     int *count=NULL;  
  52.     count = (int *)malloc((length-1)*sizeof(int)); //count数组用来统计 落在某个概率上的数量  
  53.     for(i=0;i
  54.     {  
  55.         //初始化为0  
  56.         count[i] = 0;  
  57.     }  
  58.   
  59.     for(i=0;i
  60.     {  
  61.         printf("sum_array[%d] = %f\n", i, sum_array[i]);  
  62.     }  
  63.   
  64.     for(j=0;j<1000;j++) //产生1000个随机数  
  65.     {  
  66.         rand_num = generate_random();  
  67.         if(rand_num>0 && rand_num<1)  
  68.         {  
  69.             for(i=0;i
  70.             {  
  71.                 if(rand_num>sum_array[i] && rand_num<=sum_array[i+1])  
  72.                 {  
  73.                     //对应的概率带 计数器加1  
  74.                     count[i] = count[i]+1;  
  75.                 }  
  76.   
  77.             }  
  78.         }  
  79.     }  
  80.       
  81.     return count;  
  82. }  
  83. void main()  
  84. {  
  85.     int i=0;  
  86.   
  87.     //probability array  
  88.     float prob_arr[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4}; //按照概率1:2:3:4  
  89.     int length = sizeof(prob_arr)/sizeof(prob_arr[0]);  
  90.     float *sum_array = NULL;  
  91.     int *count=NULL;  
  92.   
  93.     sum_array = generate_probability_band(prob_arr, length);  
  94.     count = judge_random_location(sum_array, length+1);  
  95.   
  96.     for(i=0;i
  97.     {  
  98.         printf("%d:", count[i]);  
  99.         if(i == (length-1))  
  100.             printf("\b");  
  101.     }  
  102.     printf("\n");  
  103.     system("pause");  
  104. }  

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