如何在C中生成随机浮点数

Question

我找不到解决方案,从中找到随机浮点数[0,a],其中a是用户定义的浮点数.

我尝试了以下内容,但它似乎无法正常工作.

float x=(float)rand()/((float)RAND_MAX/a)

Answer 1

尝试:

float x = (float)rand()/(float)(RAND_MAX/a);

要了解其工作原理,请考虑以下事项.

N = a random value in [0..RAND_MAX] inclusively.

上面的等式(为清晰起见,删除模型)变为:

N/(RAND_MAX/a)

但除以一个分数相当于乘以所述分数的倒数,所以这相当于:

N * (a/RAND_MAX)

可以改写为:

a * (N/RAND_MAX)

考虑N/RAND_MAX始终是介于0.0和1.0之间的浮点值,这将生成介于0.0和0.0之间的值a.

或者,您可以使用以下内容,这有效地完成了我在上面显示的细分.我实际上更喜欢这个,因为它更清楚实际发生的事情(无论如何):

float x = ((float)rand()/(float)(RAND_MAX)) * a;

注意:浮点表示a必须是精确的,否则永远不会达到你的绝对边缘情况a(它会接近).有关原因的详细信息,请参阅此文章.

样品

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    srand((unsigned int)time(NULL));

    float a = 5.0;
    for (int i=0;i<20;i++)
        printf("%f\n", ((float)rand()/(float)(RAND_MAX)) * a);
    return 0;
}

产量

1.625741
3.832026
4.853078
0.687247
0.568085
2.810053
3.561830
3.674827
2.814782
3.047727
3.154944
0.141873
4.464814
0.124696
0.766487
2.349450
2.201889
2.148071
2.624953
2.578719

Answer 2

您还可以在[min,max]范围内生成类似的内容

float float_rand( float min, float max )
{
    float scale = rand() / (float) RAND_MAX; /* [0, 1.0] */
    return min + scale * ( max - min );      /* [min, max] */
}