在用计算机的一些智能算法(GA,PSO,ANN etc.)仿真时经常需要随机生成初始种群(初始样本),看看<stdlib.h>中的这两个函数的伪随机数生成吧~~~
1. 生成[a,b]之间的一个实数和一个整数
/* 定义函数 int rand(void); 函数说明 rand()会返回一随机数值,范围在0至RAND_MAX 间。 在调用此函数产生随机数前,必须先利用srand()设好随机数种子,如果未设随机数种子,rand()在调用时会自动设随机数种子为1。 关于随机数种子请参考srand()。 返回值 返回0至RAND_MAX之间的随机数值,RAND_MAX定义在stdlib.h,其值为2147483647。 范例 : */ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> double doubleRand(double a,double b); int intRand(int a,int b); int main(void) { double i=doubleRand(2.0,9.0); int j=intRand(2,9); printf("%f \n",i); printf("%d \n",j ); return 0; } double doubleRand(double a,double b) { double r; r=(double)rand()/RAND_MAX; return a+r*(b-a); } int intRand(int a,int b) { return (int)doubleRand(a,b); }
以上代码中的每个函数只能生成一个随机数,至于为什么呢?
2.生成多个随机数
之所以rand()每次的随机数都一样是因为rand()函数使用不正确。各种编程语言返回的随机数(确切地说是伪随机数)实际上都是根据递推公式计算的一组数值,当序列足够长,这组数值近似满足均匀分布。如果计算伪随机序列的初始数值(称为种子)相同,则计算出来的伪随机序列就是完全相同的。这个特性被有的软件利用于加密和解密。加密时,可以用某个种子数生成一个伪随机序列并对数据进行处理;解密时,再利用种子数生成一个伪随机序列并对加密数据进行还原。这样,对于不知道种子数的人要想解密就需要多费些事了。当然,这种完全相同的序列对于你来说是非常糟糕的。要解决这个问题,需要在每次产生随机序列前,先指定不同的种子,这样计算出来的随机序列就不会完全相同了。你可以在调用rand()函数之前调用srand( (unsigned)time(NULL)),这样以time函数值(即当前时间)作为种子数,因为两次调用rand函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了。你也可以使用srand函数来人为指定种子数。
好,那按照这样,我就这样写~~~
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> int main() { for(int i=0;i <100000;i++) { srand( (unsigned)time( NULL ) ); printf("%d\n",rand() ); } return 0; }
你应该把srand放在循环外:
/* #include <stdlib.h> void srand(unsigned seed); #include <time.h> time_t time(time_t *time); */ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> int main() { int i; //以当前系统时间作为种子 srand( (unsigned)time( NULL ) ); for(i=0;i <10;i++) { printf("%d\n",rand() ); } return 0; }
先来个最笨的办法:就是我拿一个数组来存你生成的随机数,一个一个放进来,边放边检查,这样的复杂度随着个数成阶层增长~~~且时间是不可预测的,这对RTOS是不好的消息~~~
但是简单好实现,走一个先~~~
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> #define MAX_NUM 10000 /*when insert a Rand_Num then check it*/ int check(int a[],int i) { int j; for(j=0;j<i;j++) if(*(a+j)==*(a+i)) return 0; return 1; } int main() { int i; int a[MAX_NUM]; //以当前系统时间作为种子 srand( (unsigned)time( NULL ) ); for(i=0;i <10;i++) { a[i]=rand(); if (check(a,i)==0) { i--; continue; //the number is the same with of one of the array number,so once again } printf("%d\n",a[i] ); } return 0; }这个和洗牌算法很类似,但没有那么分牌规则那么严格,应用的地方不同~~~
话说其实,种群产生的粒子很多情况下可以可以重复(与具体问题模型有关)~~~
那么不笨的方法呢?这个不像洗牌算法那么多规则,再想想~~~
好了,至少PSO的粒子可以产生了~~~:)