Saya agak terlambat ke pesta tetapi saya perlu menerapkan solusi umum dan ternyata tidak ada solusi yang dapat memenuhi kebutuhan saya.
Solusi yang diterima baik untuk rentang kecil; Namun, maximum - minimum
bisa menjadi tak terbatas untuk rentang besar. Jadi versi yang diperbaiki dapat berupa versi ini:
public static double NextDoubleLinear(this Random random, double minValue, double maxValue)
{
// TODO: some validation here...
double sample = random.NextDouble();
return (maxValue * sample) + (minValue * (1d - sample));
}
Ini menghasilkan angka acak dengan baik bahkan antara double.MinValue
dandouble.MaxValue
. Tapi ini memperkenalkan "masalah" lain, yang disajikan dengan baik dalam posting ini : jika kita menggunakan rentang besar seperti itu nilainya mungkin terlihat terlalu "tidak wajar". Misalnya, setelah menghasilkan 10.000 double.MaxValue
rangkap acak antara 0 dan semua nilai berada di antara 2.9579E + 304 dan 1.7976E + 308.
Jadi saya juga membuat versi lain, yang menghasilkan angka pada skala logaritmik:
public static double NextDoubleLogarithmic(this Random random, double minValue, double maxValue)
{
// TODO: some validation here...
bool posAndNeg = minValue < 0d && maxValue > 0d;
double minAbs = Math.Min(Math.Abs(minValue), Math.Abs(maxValue));
double maxAbs = Math.Max(Math.Abs(minValue), Math.Abs(maxValue));
int sign;
if (!posAndNeg)
sign = minValue < 0d ? -1 : 1;
else
{
// if both negative and positive results are expected we select the sign based on the size of the ranges
double sample = random.NextDouble();
var rate = minAbs / maxAbs;
var absMinValue = Math.Abs(minValue);
bool isNeg = absMinValue <= maxValue ? rate / 2d > sample : rate / 2d < sample;
sign = isNeg ? -1 : 1;
// now adjusting the limits for 0..[selected range]
minAbs = 0d;
maxAbs = isNeg ? absMinValue : Math.Abs(maxValue);
}
// Possible double exponents are -1022..1023 but we don't generate too small exponents for big ranges because
// that would cause too many almost zero results, which are much smaller than the original NextDouble values.
double minExponent = minAbs == 0d ? -16d : Math.Log(minAbs, 2d);
double maxExponent = Math.Log(maxAbs, 2d);
if (minExponent == maxExponent)
return minValue;
// We decrease exponents only if the given range is already small. Even lower than -1022 is no problem, the result may be 0
if (maxExponent < minExponent)
minExponent = maxExponent - 4;
double result = sign * Math.Pow(2d, NextDoubleLinear(random, minExponent, maxExponent));
// protecting ourselves against inaccurate calculations; however, in practice result is always in range.
return result < minValue ? minValue : (result > maxValue ? maxValue : result);
}
Beberapa tes:
Berikut adalah hasil yang diurutkan menghasilkan 10.000 angka ganda acak antara 0 dan Double.MaxValue
dengan kedua strategi. Hasilnya ditampilkan dengan menggunakan skala logaritmik:
Meskipun nilai acak linier tampaknya salah pada pandangan pertama, statistik menunjukkan bahwa tidak ada yang lebih baik daripada yang lain: bahkan strategi linier memiliki distribusi yang merata dan perbedaan rata-rata antara nilai hampir sama dengan kedua strategi .
Bermain dengan rentang yang berbeda menunjukkan kepada saya bahwa strategi linier menjadi "waras" dengan rentang antara 0 dan ushort.MaxValue
dengan nilai minimum "masuk akal" dari 10.78294704 (untuk ulong
rentang nilai minimum adalah 3.03518E + 15 int
;: 353341). Ini adalah hasil yang sama dari kedua strategi yang ditampilkan dengan skala yang berbeda:
Edit:
Baru-baru ini saya membuat perpustakaan saya open source, merasa bebas untuk melihat RandomExtensions.NextDouble
metode dengan validasi lengkap.