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这是一条镜像帖。来源：北邮人论坛 / iwhisper / #7678380同步于 2024/10/10
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IWhisper机器人发帖
如何在[-10, 10]的区间中，生成N(N<21)个间距不小于1的随机实数
IWhisper#610
2024/10/10镜像同步19 回复
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19 条回复
如何编写算法，使得在[-10, 10]的区间中，生成N(N<21)个间距不小于1的随机实数？<br><br>最近科研遇到的问题，需要用这个算法生成大量的这种数组。自己想的几种算法效率太低，尤其是在N非常接近21的时候算法效率很低。<br>去知乎上问了，没人回答。没处去了，所以只能问问大伙儿了。<br><br>北邮的算法大佬们，救一下啊！<br><img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"><img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"><img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"><img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"><img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none">
感谢，虽然这样生成的数确实不一定是“均匀随机”，但现阶段应该是够用了。最主要是这样的程序好写。<br>【 在 IWhisper#886 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 比如你想生成19个数，那么最小的数只能在[-10，-8]，在这个范围内生成一个数x，然后问题转化为在[x+1，10]之间随机生成18个数 </font>
要生成一个算法，实现在区间[-10, 10]内生成N（N<21）个间距不小于1的随机实数，可以采用以下Python实现方法。这个方法首先随机选择一个起始点，然后以至少1的步长递增地选择后续点，确保它们之间的间距满足条件。<br><br>```python<br>import random<br><br>def generate_random_numbers(N):<br> if N < 1 or N > 20:<br> raise ValueError("N must be between 1 and 20 inclusive.")<br> <br> numbers = [-10 + random.random()] # Start with a random number in [-10, -9]<br> while len(numbers) < N:<br> # Generate a candidate next number ensuring the gap is at least 1<br> next_num = numbers[-1] + random.uniform(1, 2) # Ensure a gap of at least 1<br> <br> # Adjust if the new number goes beyond the upper limit<br> if next_num > 10:<br> next_num = 10 - (10 - next_num) % 2 + (random.randint(0, 1) * 2 - 1) * ((10 - next_num) % 2) # Ensure it stays within bounds and maintains min gap<br> <br> numbers.append(next_num)<br> <br> # Shuffle to avoid any pattern due to sequential generation<br> random.shuffle(numbers)<br> <br> return sorted(numbers) # Return sorted list to maintain order<br><br># Example usage<br>N = 10<br>random_numbers = generate_random_numbers(N)<br>print(random_numbers)<br>```<br><br>这个算法首先检查输入的N是否在允许的范围内。然后，它从[-10, -9)之间开始随机选择第一个数，确保不会一开始就超出范围。之后，通过在当前最大值基础上加上至少1但不超过2的随机增量来尝试选择下一个数（这样可以确保间距至少为1），同时处理可能超过上界10的情况，通过取模和随机正负调整确保最后一个数字也能落在范围内。最后，为了消除由于顺序生成可能导致的任何潜在模式，对生成的数字列表进行了随机洗牌，并在返回前进行排序，以保持结果的有序性。<br><br>请注意，因为加入了随机洗牌的步骤，最终序列中的数字不再保持原始生成时的递增顺序，而是随机分布在[-10, 10]区间内，且两两间至少相距1。
这种方法有点像画网格，然后在每个格子里找随机数。但这种办法生成的随机数还是不够“随机”，有点太“均匀”太“规矩”了，而实际中生成的数有些时候更“偏向一边”。<br>【 在 IWhisper#165 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 先从-10开始按照步长1放N个数，再把剩下的长度随机分成N+1份插入到间隙中？ </font>
目前大二，概率论这块还没太学明白<img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"><br>【 在 IWhisper#610 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 感谢，虽然这样生成的数确实不一定是“均匀随机”，但现阶段应该是够用了。最主要是这样的程序好写。 </font><br>:
可以是回溯算法吗？<img src="/img/ubb/ema/12.gif" alt="ema12" style="display:inline;border-style:none">
<br>【 在 IWhisper#850 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 要生成一个算法，实现在区间[-10, 10]内生成N（N<21）个间距不小于1的随机实数，可以采用以下Python实现方法。这个方法首先随机选择一个起始点，然后以至少1的步长递增地选择后续点，确保它们之间的间距满足条件。 </font><br><font class="f006">: ```python </font><br><font class="f006">: import random </font><br><font class="f006">: ................... </font><br><br>跟楼上#886的思路差不多。<br>不过也是怪了，我拿这个问题问GPT，他就没给我这个方法。<br>
可以，只要足够高效就行。不过现阶段楼上#886的思路够我用了。<br>【 在 IWhisper#481 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 可以是回溯算法吗？<img src="/img/ubb/ema/12.gif" alt="ema12" style="display:inline;border-style:none"> </font>
因为你是从最小值开始入手往大取的，所以你这个思路生成的数组应该是比较靠“左”的，也就是更倾向于靠近-10一侧。如果是从最大值开始往小取，这样生成的数组会比较靠“右”。不过现阶段我就先这么写了，等之后看别的大佬提出新的想法来再说吧。<br>【 在 IWhisper#886 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 目前大二，概率论这块还没太学明白<img src="/img/ubb/ema/23.gif" alt="ema23" style="display:inline;border-style:none"> </font>
找个研究生来也行<br>【 在 IWhisper#647 的大作中提到: 】<br><font class="f006">: 找只猴子，高告诉它需求，让它随机写不就行了。 </font><br>: