470 用Rand7()实现Rand10()
数学概率题,copy一个评论区大佬的
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讲一个万能的方法,可以无脑等概率生成任何数!
几乎不需要用到概率知识! 几乎不需要用到概率知识! 几乎不需要用到概率知识!
【步骤】
下面将需要生成的随机数中最大值记为n
先去生成一个等概率产生0和1的方法:rand2() 。
不要去纠结为什么返回值不是1和2,因为方便二进制位运算。 实现:调用 rand7() ,1,2,3 返回1,4,5,6 返回2,7 重来。 将n转为二进制,看看是几位的二进制。
例如本题的 10 ,二进制为 1010 。也就是说仅仅需要4位二进制数就能表示10进制的10。 用这个 rand2() 方法生成n的每个二进制位。 创建一个数为 rand2() ,每次左移一位再加 rand2() 。
如果出现不符合题意的情况,再次调用 rand10() 。
例如如上步骤可能生成 0000 , 1011 、…… 、1111 (分别为0,11、 …… 、15),显然这些都是不在[1,10]中的正整数,所以只能重新生成。 【重难点】
主要理解二进制的每一位出现0和1的可能性都是相同的,所以能生成的每一个数概率都是相同的。
【JAVA代码】
/**
-
The rand7() API is already defined in the parent class SolBase. -
public int rand7(); -
@return a random integer in the range 1 to 7 */ class Solution extends SolBase { public int rand10() { int ans = rand2(); for (int i = 0; i < 3; i++) { ans <<= 1; ans ^= rand2(); } return (ans <= 10 && ans > 0) ? ans : rand10(); } public int rand2() { int ans = rand7(); return ans == 7 ? rand2() : ans % 2; }
}
【拓展思考】
怎么用一个不等概率生成0和1的方法 rand() 等概率的生成任意数?
注:只是生成0和1的概率不相等,但是每次生成0或1的概率永远是恒定的。(例如生成0概率永远为10%,生成1概率永远为90%) 【思路】
同样是用二进制生成一个能等概率生成0和1的方法 rand2() 。 用 rand() 方法生成的二进制为 01 或 10 分别表示0和1,生成的二进制为 00 或 11 重复上述过程。 其余同本题步骤。 【重难点】
主要理解出现的4种情况中只有 01 或 10 两种情况是等概率的,其余两种情况应该要舍弃。
【代码】
无代码,自己可以动手尝试一下
其中 rand() 函数可以把本题的 rand7() 做改动,1-3返回1,4-7返回2。
【说明】
本人仅为算法爱好者,以上思路均来自左程云老师(侵删)。
如有描述不清楚的地方或者更多算法问题,请留言,看见后第一时间回复。
希望能和大家共同进步!!!
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