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c# - C# 随机浮点闭区间

问题描述

我很惊讶我在任何地方都找不到答案，所以也许我错过了一些东西。

类的NextDouble方法System.Random返回范围内的双精度数[0.0,1.0)。这是一个返回的半开区间0.0 <= x < 1.0。

我需要一个封闭的区间[0.0,1.0]，这样0.0 <= x <= 1.0。在 C++ 中，我可以使用std::nextafter，它返回大于传递参数的最小可表示浮点（例如std::nextafter(1.0, 2.0)将返回1.0000001192092895508）。我似乎在 C# 中找不到等价物。

我正在处理大量高精度数字（16 位），因此虽然 1.0 可能很少出现，但我仍然需要它才能具备这种能力。1.0尽管和之间的差异1.0000001192092895508似乎可以忽略不计（通常是），但在这种情况下，差异很重要。

在实施类似于此版本的解决方案后NextAfter，我有时会得到大于最大值的数字（例如5.00000027008353for [0.0,5.0]）

Random.NextDouble() * ((NextAfter(max, max + 1.0) - min) + min);

如何生成具有闭合区间的随机浮点数？我将多次执行此操作，因此最好执行不需要太长时间的操作（例如Random多次调用或使用 while 循环和拒绝采样）。此外，必须不偏不倚，产生统一的结果（即，没有任何数字比任何其他数字更可能出现）。

标签： c#randomfloating-pointintervals

解决方案

这看起来很简单：

  • 确定您希望 1.0 平均出现的频率。比如说，十亿分之一。
  • 从钟形分布中生成一个介于 0 到 20 亿之间的随机整数，平均值为 10 亿。称它为 n。
  • 在开区间上生成 n 个随机数。
  • 生成 1.0。
  • 重复。

现在，您在闭合区间上获得了一系列随机数，其中 1.0 平均出现预期次数。你每十亿左右就会得到一个昂贵的钟形计算，它的摊销成本基本上为零。

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