随机数生成器转换

    技术2024-01-29  101

    问题描述

    给定一个随机数生成器rand7,它只能等概率生成0-6这7个整数。 请使用rand7制作一个生成器rand10,使其可以等概率返回0-9这10个整数。

    解决办法

    利用进制转换的方法。我们知道一个7进制数xy转换成10进制数的方法是每一位的数字乘以该位上的基,所以xy表示的十进制数是x * 71 + y * 70。如果x和y都是一个在0-6内的随机数,那么自然得到的十进制数也是在0-48之间的均匀随机数,得到任何一个数字的概率都是1/49。 我们在0-48之间只取0-39这40个随机数,当生成的数大于39时直接舍弃。显然得到的0-39这40个数中的任意一个仍然是等概率的,对其模10,即可得到0-9之间的均匀随机数,或者整除4也可。

    实现

    package com.ftq.demo.leetcode; import java.util.Random; public class Rand7ToRand10 { private Rand7 rand7; public Rand7ToRand10() { rand7 = new Rand7(); } public int rand10() { //下式可以看成是一个2位的7进制数,其表示的范围是0-48,而且由于每一位上的数字都是随机的,因此最终得到的 //0-48也是随机并且均匀分布的。即每一个树出现的概率都是1/49. int rand48 = rand7.get() * 7 + rand7.get(); while (rand48 >= 40) rand48 = rand7.get() * 7 + rand7.get(); //当跳出循环的时候,rand48一定是在0-39之间的,并且得到它们中的任何一个的概率都是一样的1/49. //除以4之后就得到了0-9的均匀分布 //或者 模10 也可。 return rand48 / 4; // return rand48 % 10; } public static void main(String[] args) { Rand7ToRand10 rand10 = new Rand7ToRand10(); int[] count = new int[10]; int num = 100000000; for (int i = 0; i < num; i++) { count[rand10.rand10()]++; } for (int ele: count ) { System.out.println(ele / (float) num); } } } class Rand7 { private Random rand7; public Rand7() { rand7 = new Random(); } public int get() { return rand7.nextInt(7); } }
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