Improving the quality of random number generation in Qt 5.3

本文关键字：in Qt generation number the quality of random Improving 更新时间：2023-10-16

作为遗传算法实验的一部分，我目前正在Qt5.3中实现一个随机数生成器。我尝试了几种方法，但最好的似乎是：

  // Seed the random generator with current time
  QTime time = QTime::currentTime();
  qsrand((uint)time.msec());

然后这个函数生成随机数：

int MainWindow::getRandomNo(int low, int high)
{
    return qrand() % ((high + 1) - low) + low;
}

由于这些实验的性质，这些数字的随机性很重要。有没有办法提高随机数样本的质量？经过统计分析，Qt随机数生成器表现出在较老的随机数生成系统中发现的典型模式。

上面使用的方法依赖于当前时间作为数字生成器的种子。有没有一种方法可以改进种子，使随机序列不太容易出现模式？如果有任何帮助，我将不胜感激。

使用MT.

你可以在这里得到一个实现：

http://www.agner.org/random/
http://de.wikipedia.org/wiki/Mersenne-Twister
boost_random

几年前，我在一个delphi软件中遇到了同样的问题，改用MT解决了我的问题。但请查看boost文档中的列表，了解有关RNG算法之间差异的更多详细信息。

调整种子不会真正影响生成的数字的质量，只会影响生成数字的特定顺序。你需要使用更好的算法来生成你的随机数。

此外，您使用生成的数字的方式略有偏差。使用getRandomNo函数，会对较小的数字产生轻微的偏差。例如，如果qrand返回范围为0..2^32-1的值，并且您有low=0和high=2^32-2，那么使用%将意味着0的返回频率（大约）是任何其他数字的两倍。

一个改进是尝试这样的东西：

设n是一个正整数，其中您想要一个在0..n-1范围内的随机整数，设m是大于或等于n的2的最小幂。

unsigned int myrand( unsigned int n, unsigned int m )
{
    unsigned int i = qrand() % m; /* or (qrand() & (m-1)) */
    while ( i >= n )
    {
        i = qrand() % m;
    }
    return i;
}

这将是较慢的，但预期的迭代次数是2。此外，如果多次使用同一范围，则可以预先计算m。

dohashi答案的一个修正可以是将m作为大于或等于n 的第一个素数