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隨機(jī)數(shù)應(yīng)用

            學(xué)以致用！！！
            隨機(jī)數(shù)可以用來(lái)計(jì)算概率，面積等！！
         一、隨機(jī)數(shù)，模擬拋硬幣正面時(shí)間頻率圖。
         代碼如下：

#include<iostream>

#include<time.h>

using namespace std;

const unsigned long maxshort=65536L;

const unsigned long multiplier=1194211693L;

const unsigned long adder=12345L;

class RandomNumber

{

private:

unsigned long randSeed; //隨機(jī)種子

public:

RandomNumber(unsigned long s=0); //構(gòu)造函數(shù)，為randSeed置數(shù)

unsigned short Random(unsigned long n); //獲取0~n的一個(gè)隨機(jī)數(shù)

double fRandom(void); //獲取一個(gè)小數(shù)

};

RandomNumber::RandomNumber(unsigned long s)

{

if(s==0)

randSeed=time(0); //這里獲取直接用time函數(shù)獲取了一個(gè)時(shí)間值當(dāng)做種子了，沒(méi)有再用srand函數(shù)構(gòu)造種子了！網(wǎng)上查了下time()函數(shù)為從1970年1月1日0時(shí)0分0秒到此時(shí)的秒數(shù)！！！

else

randSeed=s;

}

unsigned short RandomNumber::Random(unsigned long n)

{

// printf("randSeed:%lu \nmultiplier:%lu \nrandSeed*multiplier:%lu\n",randSeed,multiplier,randSeed*multiplier);

randSeed=multiplier*randSeed+adder; //這里存在一個(gè)越界問(wèn)題，但是還是會(huì)從新獲得一個(gè)randSeed

// printf("(randSeed>>16):%lu\n",randSeed>>16);

return (unsigned short)((randSeed>>16)%n); //右移16為再與n取余，從而獲得一個(gè)0~n的隨機(jī)數(shù)，其實(shí)我還不明白，為啥還要右移呢？難道是為了隨機(jī)性？

}

double RandomNumber::fRandom(void)

{

return Random(maxshort)/double(maxshort);

}

int TossCoins(int numberCoins)

{

static RandomNumber coinToss; //注意了這里定義了一個(gè)靜態(tài)變量，在函數(shù)反復(fù)調(diào)用中coinToss的屬性值不變,從構(gòu)造函數(shù)的角度來(lái)理解，在函數(shù)反復(fù)調(diào)用過(guò)程中，該對(duì)象是不會(huì)重新去構(gòu)造的（不會(huì)重復(fù)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的）！

int i,tosses=0;

for(i=0;i<numberCoins;i++) //這里調(diào)用Random函數(shù)！！

{

tosses+=coinToss.Random(2); //返回0或1，1表示正面，0表示反面，累計(jì)正面朝上的次數(shù)

}

return tosses; //返回正面朝上的次數(shù)

}

void main()

{

const int NCOINS=10; //定義了常量，我從一些牛人哪里看到，我們應(yīng)該把靜態(tài)變量看成只讀。。。

const long NTOSSES=50000L;

long i,heads[NCOINS+1]; //h[i]代表NTOSSES次拋NCOINS次拋硬幣中i次正面次數(shù)，貌似有些拗口，按這個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是做50000次拋10次硬幣，然后統(tǒng)計(jì)10次中出現(xiàn)0次正面朝上次數(shù)，1次正面朝上次數(shù)，。。10次正面朝上次數(shù)

int j,position;

for(j=0;j<NCOINS+1;j++)

heads[j]=0;

for(i=0;i<NTOSSES;i++) //累計(jì)

heads[TossCoins(NCOINS)]++;

cout<<"head結(jié)果:";

for(i=0;i<=NCOINS;i++) //輸出h結(jié)果

{

cout<<heads[i]<<" ";

}

cout<<endl;

for(i=0;i<=NCOINS;i++) //模擬拋硬幣正面事件平率圖

{

position=int (float(heads[i])/NTOSSES*100);//這里有強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，其實(shí)這里計(jì)算了概率，通過(guò)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換成整數(shù)！！！

cout<<i<<" ";

for(j=0;j<position-1;j++) //輸出空格

cout<<" ";

cout<<"*"<<endl;

}

運(yùn)行結(jié)果如下：

二、隨機(jī)數(shù)，計(jì)算∏。基本思想也是運(yùn)用了概率事件！設(shè)有一個(gè)半徑為r的圓及其外切四邊形，向該圖形投擲N個(gè)點(diǎn)。設(shè)落入圓內(nèi)的點(diǎn)數(shù)為K，由于投入的點(diǎn)在正方形上分布均勻，所以落入圓中的概率為∏*R^2/4/R^2，從投點(diǎn)的角度考慮，該概率為K/N，當(dāng)N足夠大時(shí)，我們可以近似的認(rèn)為二者相等。從而∏=4*K/N。
代碼如下：

double Darts(int n)

{

static RandomNumber dart;

int k=0;

for(int i=1;i<=n;i++)

{

double x=dart.fRandom();

double y=dart.fRandom();

if((x*x+y*y)<=1)

k++;

}

return 4*k/double(n);

}

當(dāng)n=500000000時(shí)，運(yùn)行結(jié)果如下：

printf輸出：http://hi.baidu.com/jiaju111/blog/item/dcd7fd8ba9a7fa1ac9fc7ae2.html

C語(yǔ)言時(shí)間日期函數(shù)說(shuō)明：http://www.cnblogs.com/neonlight/archive/2008/08/22/1273942.html

posted on 2010-09-13 15:51 jince 閱讀(656) 評(píng)論(0) 編輯收藏引用所屬分類(lèi): 算法設(shè)計(jì)與分析

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