设为首页收藏本站转
发帖领奖家园QQ群申请版主版主评价切换到宽版

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步，快速开始

扫一扫，访问微社区

晓东CAD家园-论坛»论坛 › ╃CAD编程开发 › ObjectARX › 随机数
返回列表 发新帖
查看: 478|回复: 1

[分享] 随机数

[复制链接]
st788796

已领礼包: 1268个

财富等级: 财源广进
发表于 2017-1-20 09:36:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
【广而告之】积分规则、D豆获取攻略       窝窝空间装扮攻略

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册

×

cRandom.h

  3. #ifndef CRANDOM_H
  4. #define CRANDOM_H
  5. #include<iostream>
  6. using namespace std;
  7. #pragma once
  8. #define N 624
  9. #define M 397
  10. #define NUM 100000
  11. #define MATRIX_A 0x9908b0df
  12. #define UPPER_MASK 0x80000000
  13. #define LOWER_MASK 0x7fffffff
  14. #define MTRand_Max 0xffffffff
  15. #define TEMPERING_MASK_B 0x9d2c5680
  16. #define TEMPERING_MASK_C 0xefc60000
  17. #define TEMPERING_SHIFT_U(ulMidValue) (ulMidValue >> 11)
  18. #define TEMPERING_SHIFT_S(ulMidValue) (ulMidValue << 7)
  19. #define TEMPERING_SHIFT_T(ulMidValue) (ulMidValue << 15)
  20. #define TEMPERING_SHIFT_L(ulMidValue) (ulMidValue >> 18)

  22. class cRandom
  23. {

  25. public:
  26.     bool RandomUniform(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dUp,double t_dDown);
  27.     bool RandomGaussion(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dMean,double t_dStD);
  28.     bool RandomCircle(double *t_pdXArray,double *t_pdYArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dXcenter,double t_dYcenter,double t_dRadius);
  29.     bool RandomSequence(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber);
  30.     cRandom()
  31.     {
  32.         wSeedFlag = 0;
  33.         bInitFlag = 0;
  34.     }
  35.     ~cRandom()
  36.     {
  37.         //cout << "Destructor called" << endl;
  38.     }
  39. private:
  40.     unsigned short wSeedFlag;
  41.     bool bInitFlag;
  42.     unsigned long ulaSeed[N];
  43.     void MTRandom (unsigned long *t_ulpRandom,unsigned long t_ulNumber);
  44. };
  45. #endif // CRANDOM_H

cRandom.cpp

  3. #include "cRandom.h"
  4. #include<ctime>
  5. #include <fstream>
  6. #include<cstdlib>
  7. #include<cmath>
  8. #include<iostream>
  9. #include<conio.h>
  10. #include<string>

  12. using std::ifstream;
  13. using std::ofstream;
  14. using std::cin;
  15. using std::cout;
  16. using std::endl;

  18. void cRandom::MTRandom(unsigned long *t_ulpRandom,unsigned long t_ulNumber)
  19. {
  20.     unsigned long ulMidValue;
  21.     unsigned short wTemp2,wMTNum = N,wPostValue;
  22.     unsigned long ulMag[2] =
  23.     {
  24.         0x0,MATRIX_A
  25.     };
  26.     if(bInitFlag==0)
  27.     {
  28.         unsigned long ulInitSeed=unsigned long(time(0));
  29.         ulaSeed[0]= ulInitSeed & 0xffffffffUL;
  30.         for (unsigned short wtemp1 = 1; wtemp1 < N; wtemp1++)
  31.         {
  32.             ulaSeed[wtemp1] = (1812433253UL * (ulaSeed[wtemp1-1] ^ (ulaSeed[wtemp1-1] >> 30)) + wtemp1);
  33.             ulaSeed[wtemp1] &= 0xffffffffUL;
  34.         }
  35.         bInitFlag = 1;
  36.     }
  37.     wPostValue = (t_ulNumber + wSeedFlag - 1) % N + 1;
  38.     for (unsigned long ulTemp = 0; ulTemp < t_ulNumber; ulTemp++)
  39.     {
  40.         if((wSeedFlag != 624) && (wSeedFlag != 0))
  41.         {
  42.             t_ulpRandom[ulTemp] = ulaSeed[wSeedFlag];
  43.             wSeedFlag ++;
  44.         }
  45.         else
  46.         {
  47.             if(wMTNum >= N)
  48.             {
  49.                 for (wTemp2 = 0; wTemp2 < N-M; wTemp2 ++)
  50.                 {
  51.                     ulMidValue = (ulaSeed[wTemp2] & UPPER_MASK) | (ulaSeed[wTemp2 + 1] & LOWER_MASK);
  52.                     ulaSeed[wTemp2] = ulaSeed[wTemp2 + M] ^ (ulMidValue >> 1)^ ulMag[ulMidValue & 0x1];
  53.                 }
  54.                 for (; wTemp2 < N-1; wTemp2++)
  55.                 {
  56.                     ulMidValue = (ulaSeed[wTemp2] & UPPER_MASK) | (ulaSeed[wTemp2 + 1] & LOWER_MASK);
  57.                     ulaSeed[wTemp2] = ulaSeed[wTemp2 + (M - N)] ^ (ulMidValue >> 1)^ ulMag[ulMidValue & 0x1];
  58.                 }
  59.                 ulMidValue = (ulaSeed[N - 1] & UPPER_MASK) | (ulaSeed[0] & LOWER_MASK);
  60.                 ulaSeed[N - 1] = ulaSeed[M - 1] ^ (ulMidValue >> 1) ^ ulMag[ulMidValue & 0x1];
  61.                 wMTNum = 0;
  62.             }
  63.             ulMidValue = ulaSeed[wMTNum++];
  64.             ulMidValue ^= TEMPERING_SHIFT_U(ulMidValue);
  65.             ulMidValue ^= TEMPERING_SHIFT_S(ulMidValue) & TEMPERING_MASK_B;
  66.             ulMidValue ^= TEMPERING_SHIFT_T(ulMidValue) & TEMPERING_MASK_C;
  67.             ulMidValue ^= TEMPERING_SHIFT_L(ulMidValue);
  68.             t_ulpRandom[ulTemp] = ulMidValue;
  69.         }
  70.     }
  71.     wSeedFlag = wPostValue;
  72. }
  73. bool cRandom::RandomUniform(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dUp,double t_dDown)
  74. {
  75.     bool bState;
  76.     double dInterval = (t_dUp - t_dDown) / MTRand_Max;
  77.     unsigned long *ulpNumber;
  78.     ulpNumber = new unsigned long[t_ulNumber];
  79.     memset(ulpNumber,0,sizeof(ulpNumber));
  80.     MTRandom(ulpNumber,t_ulNumber);
  81.     if(t_ulNumber >= 0)
  82.     {
  83.         for(unsigned long ulTemp=0; ulTemp<t_ulNumber; ulTemp ++)
  84.         {
  85.             t_pdArray[ulTemp] = double(ulpNumber[ulTemp]) * dInterval + t_dDown;
  86.         }
  87.         bState = true;
  88.     }
  89.     else
  90.     {
  91.         bState = false;
  92.     }
  93.     delete []ulpNumber;
  94.     return bState;
  95. }
  96. bool cRandom::RandomCircle(double *t_pdXArray,double *t_pdYArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dXcenter,double t_dYcenter,double t_dRadius)
  97. {
  98.     bool bState;
  99.     unsigned long *ulpNumber;
  100.     ulpNumber=new unsigned long[t_ulNumber << 1];
  101.     memset(ulpNumber,0,t_ulNumber * sizeof(unsigned long) << 1);
  102.     MTRandom(ulpNumber,t_ulNumber << 1);
  103.     double dRadius = 0, dRandom1, dRandom2,dMiddle;
  104.     unsigned long ulTemp = 0;
  105.     dMiddle = (t_dRadius * 2) / MTRand_Max;//<<只试用于整型的数
  106.     if(t_ulNumber > 0)
  107.     {
  108.         for(unsigned long ultemp = 0; (ultemp != t_ulNumber - 1)&&(ulTemp != t_ulNumber); ultemp++)
  109.         {
  110.             dRandom1 = ulpNumber[(ultemp << 1)] * dMiddle - t_dRadius;//调用MT的次数太多了，进行修改
  111.             dRandom2 = ulpNumber[(ultemp << 1) + 1] * dMiddle - t_dRadius;//调用MT的次数太多了，进行修改
  112.             dRadius = sqrt(dRandom1 * dRandom1 + dRandom2 * dRandom2);
  113.             if (dRadius <= t_dRadius)
  114.             {
  115.                 t_pdXArray[ulTemp] = dRandom1 + t_dXcenter;
  116.                 t_pdYArray[ulTemp] = dRandom2 + t_dYcenter;
  117.                 ulTemp ++;
  118.             }
  119.             if(ultemp==t_ulNumber)
  120.             {
  121.                 ultemp=0;
  122.                 MTRandom(ulpNumber,t_ulNumber<<2);
  123.             }
  124.         }
  125.         bState = true;
  126.     }
  127.     else
  128.     {
  129.         bState = false;
  130.     }
  131.     delete []ulpNumber;
  132.     return bState;
  133. }
  134. bool cRandom::RandomGaussion(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber,double t_dMean,double t_dStD)
  135. {
  136.     bool bState;
  137.     unsigned long ulTemp,ulNum;
  138.     double dRandomx,dRandomy,dRadius,dAngle;
  139.     unsigned long *ulpNumber;
  140.     ulNum = t_ulNumber + (t_ulNumber % 2);
  141.     ulpNumber = new unsigned long[ulNum];
  142.     memset(ulpNumber,0,ulNum*sizeof(unsigned long));
  143.     MTRandom(ulpNumber,ulNum);
  144.     ulNum = t_ulNumber >> 1;
  145.     if (t_dStD >= 0)
  146.     {
  147.         for(ulTemp = 0 ; ulTemp < ulNum ; ulTemp++)
  148.         {
  149.             dRandomx = (double)ulpNumber[ulTemp << 1] / MTRand_Max;
  150.             dRandomy = (double)ulpNumber[(ulTemp << 1) + 1] / MTRand_Max;
  151.             dRadius = (double)sqrt((-2) * log(dRandomx));
  152.             dAngle = 2 * 3.1415926 * dRandomy;
  153.             t_pdArray[ulTemp << 1] = (dRadius * cos(dAngle)) * t_dStD + t_dMean;
  154.             t_pdArray[(ulTemp << 1) + 1] = (dRadius * sin(dAngle)) * t_dStD + t_dMean;
  155.         }
  156.         if (t_ulNumber % 2 == 1)
  157.         {
  158.             dRandomx = (double)ulpNumber[ulTemp] / MTRand_Max;
  159.             dRandomy = (double)ulpNumber[ulTemp + 1] / MTRand_Max;
  160.             dRadius = (double)sqrt((-2) * log(dRandomx));
  161.             dAngle = 2 * 3.1415926 * dRandomy;
  162.             t_pdArray[ulTemp << 1] = (dRadius * cos(dAngle)) * t_dStD + t_dMean;
  163.         }
  164.         bState = true;
  165.     }
  166.     else
  167.     {
  168.         bState = false;
  169.     }
  170.     delete []ulpNumber;
  171.     return bState;
  172. }
  173. bool cRandom::RandomSequence(double *t_pdArray,unsigned long t_ulNumber)
  174. {
  175.     bool bState;
  176.     unsigned long *ulpNumber,ulMiddle,ulTemp,ulNum,ulIndex;
  177.     ulpNumber = new unsigned long[t_ulNumber * 18];
  178.     memset(ulpNumber,0,t_ulNumber * 18*sizeof(unsigned long));
  179.     MTRandom(ulpNumber,t_ulNumber * 18);
  180.     if(t_ulNumber>0)
  181.     {
  182.         for(ulNum=0; ulNum<18; ulNum++)
  183.         {
  184.             for(ulTemp=0; ulTemp<t_ulNumber; ulTemp++)
  185.             {
  186.                 ulIndex=ulpNumber[ulNum*18+ulTemp]%t_ulNumber;
  187.                 ulMiddle=t_pdArray[ulTemp];
  188.                 t_pdArray[ulTemp]=t_pdArray[ulIndex];
  189.                 t_pdArray[ulIndex]=ulMiddle;
  190.             }
  191.         }
  192.         bState=true;
  193.     }
  194.     else
  195.     {
  196.         bState = false;
  197.     }
  198.     delete []ulpNumber;
  199.     return bState;
  200. }

测试程序 main.cpp

  3. #include <iostream>
  4. #include "cRandom.h"
  5. #include <ctime>
  6. #include <fstream>
  7. #include <cstdlib>
  8. #include <cmath>
  9. #include <conio.h>
  10. #include <string.h>
  11. using std::ifstream;
  12. using std::ofstream;
  13. using std::cin;
  14. using std::cout;
  15. using std::endl;
  16. using namespace std;
  17. int main()
  18. {
  19.     cRandom cDistribute;
  20.     unsigned short chFlag;
  21.     unsigned long ulNumber, ulTemp;
  22.     double *pdArray, *pdXArray, *pdYArray;
  23.     bool bResult;
  24.     cout << "菜单选择" <<"\n"
  25.          << "1.均匀分布" <<"\n"
  26.          << "2.高斯分布" <<"\n"
  27.          << "3.二维均匀随机分布" <<"\n"
  28.          << "4.随机序列排序" <<"\n"
  29.          << "5.退出"<< endl;
  30.     while(1)
  31.     {
  32.         cin >> chFlag ;
  33.         if (chFlag == 1)
  34.         {
  35.             double dUp,dDown;
  36.             cout << "请输入产生均匀分布个数：" << endl;
  37.             cin >> ulNumber;
  38.             pdArray = new double[ulNumber];
  39.             memset(pdArray,0,ulNumber*sizeof(double));
  40.             cout << "请输入上限和下限：" << endl;
  41.             cin >> dUp >> dDown;
  42.             bResult = cDistribute.RandomUniform (pdArray, ulNumber,dUp,dDown);
  43.             if (bResult == true)
  44.             {
  45.                 cout << "均匀分布生成成功" << endl;
  46.             }
  47.             else
  48.             {
  49.                 cout << "均匀分布生成失败" << endl;
  50.                 return 0;
  51.             }
  52.             ofstream fFile("RandomUniform.txt");
  53.             for (ulTemp = 0; ulTemp < ulNumber; ulTemp ++)
  54.             {
  55.                 fFile << pdArray[ulTemp] << endl;
  56.             }
  57.             fFile.close();
  58.             fFile.clear();
  59.             delete []pdArray;
  60.         }
  61.         else if (chFlag == 2)
  62.         {
  63.             double dMean,dStD;
  64.             cout << "请输入产生高斯分布个数：" << endl;
  65.             cin >> ulNumber;
  66.             pdArray = new double[ulNumber];
  67.             memset(pdArray,0,ulNumber * sizeof(double));
  68.             cout << "请输入均值和方差" << endl;
  69.             cin >> dMean >> dStD;
  70.             bResult = cDistribute.RandomGaussion(pdArray,ulNumber,dMean,dStD);
  71.             if (bResult == true)
  72.             {
  73.                 cout << "高斯分布生成成功" << endl;
  74.             }
  75.             else
  76.             {
  77.                 cout << "高斯分布生成失败" << endl;
  78.                 return 0;
  79.             }
  80.             ofstream fFile("RandomUGaussion.txt");
  81.             for (ulTemp = 0; ulTemp < ulNumber; ulTemp ++)
  82.             {
  83.                 fFile << pdArray[ulTemp] << endl;
  84.             }
  85.             fFile.close();
  86.             fFile.clear();
  87.             delete []pdArray;
  88.         }
  89.         else if (chFlag == 3)
  90.         {
  91.             double dXCenter,dYCenter,dRadius;//the center's location
  92.             cout << "请输入产生圆上坐标的对数:" << endl;
  93.             cin >> ulNumber;
  94.             pdXArray = new double[ulNumber];
  95.             pdYArray = new double[ulNumber];
  96.             memset(pdXArray,0,ulNumber * sizeof(double));
  97.             memset(pdYArray,0,ulNumber * sizeof(double));
  98.             cout << "输入圆心的横纵坐标" << endl;
  99.             cin >> dXCenter >> dYCenter;
  100.             cout << "输入圆的半径" << endl;
  101.             cin >> dRadius;
  102.             bResult = cDistribute.RandomCircle(pdXArray,pdYArray,ulNumber,dXCenter,dYCenter,dRadius);
  103.             if (bResult == true)
  104.             {
  105.                 cout << "几何分布生成成功" << endl;
  106.             }
  107.             else
  108.             {
  109.                 cout << "几何分布生成失败" << endl;
  110.                 return 0;
  111.             }
  112.             ofstream fFile("RandomCircle.txt");
  113.             for (ulTemp = 0; ulTemp < ulNumber; ulTemp ++)
  114.             {
  115.                 fFile << pdXArray[ulTemp] << '\t' << pdYArray[ulTemp]<< endl;
  116.             }
  117.             fFile.close();
  118.             fFile.clear();
  119.             delete []pdXArray;
  120.             delete []pdYArray;
  121.         }
  122.         else if (chFlag == 4)
  123.         {
  124.             ofstream fFile("NumberList.txt",ios::out);
  125.             cout << "请输入随机数个数:" << endl;
  126.             cin >> ulNumber;
  127.             pdArray = new double[ulNumber];
  128.             memset(pdArray,0,ulNumber*sizeof(double));
  129.             cout << "请输入序列:" << endl;
  130.             for(ulTemp = 0; ulTemp < ulNumber; ulTemp++)
  131.             {
  132.                 cin >> pdArray[ulTemp];
  133.             }
  134.             bResult=cDistribute.RandomSequence(pdArray,ulNumber);
  135.             if (bResult == true)
  136.             {
  137.                 cout << "随机序列生成成功" << endl;
  138.             }
  139.             else
  140.             {
  141.                 cout << "随机序列生成失败" << endl;
  142.                 return 0;
  143.             }
  144.             for(ulTemp = 0; ulTemp < ulNumber; ulTemp++)
  145.             {
  146.                 fFile << pdArray[ulTemp] << endl;
  147.             }
  148.             fFile.close();
  149.             fFile.clear();
  150.             delete []pdArray;
  151.         }
  152.         else if (chFlag == 5)
  153.         {
  154.             return 0;
  155.         }
  156.         else
  157.         {
  158.             cout << "error!" << endl;
  159.         }
  160.     }
  161. }
论坛插件加载方法
发帖求助前要善用【论坛搜索】功能，那里可能会有你要找的答案；
如果你在论坛求助问题，并且已经从坛友或者管理的回复中解决了问题，请把帖子标题加上【已解决】；
如何回报帮助你解决问题的坛友，一个好办法就是给对方加【D豆】，加分不会扣除自己的积分，做一个热心并受欢迎的人！
回复

使用道具 举报

newer

已领礼包: 40个

财富等级: 招财进宝
发表于 2017-1-20 11:57:42 | 显示全部楼层
循环20次， 看看生成的随机数怎么样
论坛插件加载方法
发帖求助前要善用【论坛搜索】功能，那里可能会有你要找的答案；
如果你在论坛求助问题，并且已经从坛友或者管理的回复中解决了问题，请把帖子标题加上【已解决】；
如何回报帮助你解决问题的坛友，一个好办法就是给对方加【D豆】，加分不会扣除自己的积分，做一个热心并受欢迎的人！
回复 支持 反对

使用道具 举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|申请友链|Archiver|手机版|小黑屋|辽公网安备|晓东CAD家园 ( 辽ICP备15016793号 )

GMT+8, 2024-5-23 19:12 , Processed in 0.241484 second(s), 30 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表