觉得讲解的很牛逼,让他待在原有的地方觉得浪费了,希望以后每次打开都能学习到他精巧的思维。
因为是第一次接触到这样的题目,毫无思绪,对官方题解也是“不知道为什么要这么做”。看过一些题解之后才逐渐明白,现在让我自己来写题解,我打算先从简单的开始讲起。
Part 1
假设已知rand2()可以均匀的生成[1,2]的随机数,现在想均匀的生成[1,4]的随机数,该如何考虑?
我想如果你也像我一样第一次接触这个问题,那么很可能会这么考虑——令两个rand2()相加,再做一些必要的边角处理。如下:
rand2() + rand2() = ? ==> [2,4]
1 + 1 = 2
1 + 2 = 3
2 + 1 = 3
2 + 2 = 4
// 为了把生成随机数的范围规约成[1,n],于是在上一步的结果后减1
(rand2()-1) + rand2() = ? ==> [1,3]
0 + 1 = 1
0 + 2 = 2
1 + 1 = 2
1 + 2 = 3
可以看到,使用这种方法处理的结果,最致命的点在于——其生成的结果不是等概率的。在这个简单的例子中,产生2的概率是50%,而产生1和3的概率则分别是25%。原因当然也很好理解,由于某些值会有多种组合,因此仅靠简单的相加处理会导致结果不是等概率的。
因此,我们需要考虑其他的方法了。
仔细观察上面的例子,我们尝试对 (rand2()-1) 这部分乘以 2,改动后如下:
(rand2()-1) × 2 + rand2() = ? ==> [1,3]
0 + 1 = 1
0 + 2 = 2
2 + 1 = 3
2 + 2 = 4
神奇的事情发生了,奇怪的知识增加了。通过这样的处理,得到的结果恰是[1,4]的范围,并且每个数都是等概率取到的。因此,使用这种方法,可以通过rand2()实现rand4()。
也许这么处理只是我运气好,而不具有普适性?那就多来尝试几个例子。比如:
(rand9()-1) × 7 + rand7() = result
a b
为了表示方便,现将rand9()-1表示为a,将rand7()表示为b。计算过程表示成二维矩阵,如下:
可以看到,这个例子可以等概率的生成[1,63]范围的随机数。再提炼一下,可以得到这样一个规律:
已知 rand_N() 可以等概率的生成[1, N]范围的随机数
(rand_X() - 1) × Y + rand_Y() ==> 可以等概率的生成[1, X * Y]范围的随机数
即实现了 rand_XY()
Part 2
那么想到通过rand4()来实现rand2()呢?这个就很简单了,已知rand4()会均匀产生[1,4]的随机数,通过取余,再加1就可以了。如下所示,结果也是等概率的。
rand4() % 2 + 1 = ?
1 % 2 + 1 = 2
2 % 2 + 1 = 1
3 % 2 + 1 = 2
4 % 2 + 1 = 1
事实上,只要rand_N()中N是2的倍数,就都可以用来实现rand2(),反之,若N不是2的倍数,则产生的结果不是等概率的。比如:
rand6() % 2 + 1 = ?
1 % 2 + 1 = 2
2 % 2 + 1 = 1
3 % 2 + 1 = 2
4 % 2 + 1 = 1
5 % 2 + 1 = 2
6 % 2 + 1 = 1
rand5() % 2 + 1 = ?
1 % 2 + 1 = 2
2 % 2 + 1 = 1
3 % 2 + 1 = 2
4 % 2 + 1 = 1
5 % 2 + 1 = 2
Part 3
ok,现在回到本题中。已知rand7(),要求通过rand7()来实现rand10()。
有了前面的分析,要实现rand10(),就需要先实现rand_N(),并且保证N大于10且是10的倍数。这样再通过rand_N() % 10 + 1 就可以得到[1,10]范围的随机数了。
而实现rand_N(),我们可以通过part 1中所讲的方法对rand7()进行改造,如下:
(rand7()-1) × 7 + rand7() ==> rand49()
但是这样实现的N不是10的倍数啊!这该怎么处理?这里就涉及到了“拒绝采样”的知识了,也就是说,如果某个采样结果不在要求的范围内,则丢弃它。基于上面的这些分析,再回头看下面的代码,想必是不难理解了。
class Solution extends SolBase {
public int rand10() {
while(true) {
int num = (rand7() - 1) * 7 + rand7(); // 等概率生成[1,49]范围的随机数
if(num <= 40) return num % 10 + 1; // 拒绝采样,并返回[1,10]范围的随机数
}
}
}
Part 4: 优化
这部分具体的代码是参考官方题解的,不过是我自己在理解了part 1和part 2之后才看懂的,一开始看真不知道为什么(/(ㄒoㄒ)/~~...
根据part 1的分析,我们已经知道(rand7() - 1) * 7 + rand7() 等概率生成[1,49]范围的随机数。而由于我们需要的是10的倍数,因此,不得不舍弃掉[41, 49]这9个数。优化的点就始于——我们能否利用这些范围外的数字,以减少丢弃的值,提高命中率总而提高随机数生成效率。
class Solution extends SolBase {
public int rand10() {
while(true) {
int a = rand7();
int b = rand7();
int num = (a-1)*7 + b; // rand 49
if(num <= 40) return num % 10 + 1; // 拒绝采样
a = num - 40; // rand 9
b = rand7();
num = (a-1)*7 + b; // rand 63
if(num <= 60) return num % 10 + 1;
a = num - 60; // rand 3
b = rand7();
num = (a-1)*7 + b; // rand 21
if(num <= 20) return num % 10 + 1;
}
}
}
作者:kkbill
android stduio报错类找不到 android studio找不到符号报错怎么办
在开发过程中,经常会遇到多人、异地协同工作的模式。鉴于每个人使用的Android Studio版本不同、gradle环境的不同,我们可能会遇到打开别人的项目编译不过的问题。对于Android Studio的这个臭毛病,如果遇到了真的还挺烧脑。比如下面这种报错:> Task :app:compileROWDebugJavaWithJavac FAILED
E:\Source\test\Setu
MySQL按索引查找数据 mysql如何使用索引查询
一、创建和查看索引1、创建和查看普通索引普通索引:创建索引时,不附加任何限制条件(唯一、非空等限制)。该类型的索引可以创建在任何数据类型的字段上。(1)创建表时创建普通索引 【语法形式】create table table_name(
属性名1 数据类型,
属性名2 数据类型,
属性名3 数据类型,
index|key