5. Verhalten von rand()

Verhalten von rand()

  • S

    n'abend,
    ich habe ein Problem mit der rand-Funktion. Ich lasse mir von ihr Zufallszahlen von 0-3 ausgeben. Anhand dieser Werte setze ich einen Pixel bei 0 nach oben, bei 1 nach rechts, bei 2 nach unten, bei 3 nach links.
    Dabei stellte ich fest, daß der Pixel zum Grötenteil nach unten wandert.
    Dann habe ich den Wertebereich vergrößert. z.B 0-999 nach oben,... Mein Problem wurde dadurch ein wenig gelindert.

    In der FAQ habe ich jetzt etwas über die Wertebereichanpassung gefunden. Hat aber auch nicht wirklich geholfen. Das Verhalten blieb gleich.

    Natürlich könnte ich meinen "Abfragebereich" entsprechend der rand-Funktion angleichen. Aber die Werte dafür heraus zu fummeln ist ja doch ein wenig müßig.

    Kennt ihr da eine Abhilfe? Oder wie könnte ich auf eine andere einfache Art eine vernünftige Zufallszahl erstellen?

    0
  • S

    du machst wahrscheinlich
    rand()%4

    logisch, dass da nichts gleichmaessiges rauskommt.

    mach mal

    rand()%400

    und eben 0-99 ist rechts, 100-199 ist oben, usw.

    0
  • M

    Das Problem liegt an der Implementation der rand()-Funktion auf Deinem System. Vielleicht versuchst Du einen anderen Generator, der gleichmäßiger Verteilt. Dieser Generator stammt aus 'Angewandte Kryptographie' und liefert einen 'zufälligen' Wert zwischen 0 und 1 zurück.

    #include "my_rand.h"

static long s1 = 1;
static long s2 = 1;

#define MODMULT(a, b, c, m, s) q = s/a; s = b*(s-a*q)-c*q; if (s < 0) s += m;

double combinedLCG(void)
{
    long q, z;

    MODMULT(53668, 40014, 12211, 2147483563L, s1)
    MODMULT(52774, 40692, 3791, 2147483399L, s2)
    z = s1 - s2;
    if (z < 1)
        z += 2147483562;
    return z * 4.656613e-10;
}

void initLCG(long init_s1, long init_s2)
{
    s1 = init_s1;
    s2 = init_s2;
}

    Mit diesem Programm hab' ich die Sache mal getestet:

    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "my_rand.h"

enum { max_test = 1000 };

int main(void)
{
    int a[4] = { 0 };
    int i;

    initLCG(time(NULL), 3487234); /* 3487234 ist 'zufällig' gewählt */

    for (i = 0; i < max_test; ++i)
    {
        a[(int)(combinedLCG() * (sizeof (a) / sizeof (a[0])))]++;
    }

    for (i = 0; i < sizeof (a) / sizeof (a[0]); ++i)
    {
        printf("a[%d]: %d (%0.2f%%)\n", i, a[i], (double)a[i] / (double)max_test * 100.0);
    }

    return 0;
}

    Die Verteilung schien mir recht ausgewogen...

    0
  • S

    @ Shade zuerst habe ich mit %4 angefangen, aber dann habe ich ja geschrieben, daß ich den Wertebereich vergrößert habe. Im Grunde habe ich ihn fast komplett ausgenutzt

    @ mady da mach ich mich gleich mal an die Arbeit

    0
  • R

    vielleicht hilft dir die rand Manpage ein wenig

    RAND(3) Linux Programmer's Manual RAND(3)

    NAME
    rand, srand - random number generator.

    SYNOPSIS
    #include <stdlib.h>

    int rand(void);

    void srand(unsigned int seed);

    DESCRIPTION
    The rand() function returns a pseudo-random integer
    between 0 and RAND_MAX.

    The srand() function sets its argument as the seed for a
    new sequence of pseudo-random integers to be returned by
    rand(). These sequences are repeatable by calling srand()
    with the same seed value.

    If no seed value is provided, the rand() function is auto­
    matically seeded with a value of 1.

    RETURN VALUE
    The rand() function returns a value between 0 and
    RAND_MAX. The srand() returns no value.

    NOTES
    The versions of rand() and srand() in the Linux C Library
    use the same random number generator as random() and sran­
    dom(), so the lower-order bits should be as random as the
    higher-order bits. However, on older rand() implementa­
    tions, the lower-order bits are much less random than the
    higher-order bits.

    In Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing
    (William H. Press, Brian P. Flannery, Saul A. Teukolsky,
    William T. Vetterling; New York: Cambridge University
    Press, 1992 (2nd ed., p. 277)), the following comments are
    made:
    "If you want to generate a random integer between 1
    and 10, you should always do it by using high-order
    bits, as in

    j=1+(int) (10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

    and never by anything resembling

    j=1+(rand() % 10);

    (which uses lower-order bits)."

    Random-number generation is a complex topic. The Numeri­
    cal Recipes in C book (see reference above) provides an
    excellent discussion of practical random-number generation
    issues in Chapter 7 (Random Numbers).

    For a more theoretical discussion which also covers many
    practical issues in depth, please see Chapter 3 (Random
    Numbers) in Donald E. Knuth's The Art of Computer Program­
    ming, volume 2 (Seminumerical Algorithms), 2nd ed.; Read­
    ing, Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Company,
    1981.

    CONFORMING TO
    SVID 3, BSD 4.3, ISO 9899

    SEE ALSO
    random(3), srandom(3), initstate(3), setstate(3)

    GNU 1995-05-18 RAND(3)

    Ich denke, dass ein Präzises RANDOM Verfahren, wie für Kryptographen notwendig ist, bei deiner Anwendung wahrscheinlich eher ein BLOAT ist

    0
  • S

    @ mady& kingruedi wie fühlt man sich, wenn man jemand glücklich gemacht hat? 😃

    ob es ein BLOAT ist kann ich nicht sagen, da ich nicht weiß wie komplex Zufallsgeneratoren für Kryptographie sind. Der von mady funktioniert wunderbar. Die Geschwindigkeit bei 1000 Durchläufen ist wunderbar und es gibt ein mittleres wandern des Pixels. Der Kompromiß zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit ist genau das, was ich brauchte.

    ich schlage vor es in die FAQ zu stellen.

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