Random как сгенерировать случайные числа но с определенной вероятностью выпадения?

Question

[xaiponews]

как сгенерировать случайные числа но с определенной вероятностью. Например числа от 1 до 5, но 1 должна выпадать с вероятностью 35%, 2-25%, 3-25%, 4-10%, 5-5%

Comments

[hint000]

Два похожих вопроса:
Распределение процента в зависимости от цены кейса и вещей в нём?
Как выбрать случайный элемент из списка с учётом его веса?

[Сергей Водаков]

Не гарантирую, что это лучший вариант, просто первое, что пришло в голову:
1. Заполнить массив из 100 элементов 35 единиц, 25 двоек, 25 троек, 10 четверок, 5 пятерок.
2. Генерировать случайное число от 0 до 99 и извлекать значение из массива по индексу.

[Developer]

А потом люди удивляются почему у нас браузеры столько памяти жрут, а обновления программ весят гигабайты.
Думать иногда нужно, а не тупо расходовать все доступные ресурсы.

[xaiponews]

Попробуем. Но мне кажется, что такой вариант не есть на самом деле реальным отображением задуманного. Потому что, числа сгенерированные Random, будут генерироваться не опираясь не на какие данные и с неизвестной повторяемостью.

[Bavashi]

Developer, сначала люди удивляются, а потом читают дисклеймер:

Не гарантирую, что это лучший вариант

[Developer]

Bavashi, тебя тут дети читают, плохому научатся

[Bavashi]

Developer, посыл ответа был верный - дети в безопасности.

[xaiponews]

Все готово, все получилось. Может кому - то пригодится

package com.example.myapplication;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;


public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button cmak = (Button)findViewById(R.id.knopka);
        final TextView ocko = (TextView)findViewById(R.id.okno);

        cmak.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                ocko.setText(String.valueOf(foo()));
            }

            private Serializable foo(){
                ArrayList<Integer> foo = new ArrayList<>();

                for (int i = 0; i< 2; i++) {
                    double random = Math.floor(Math.random() * 100) + 1;
                    if (random < 36) {
                        foo.add(1);
                    } else if (random < 61) {
                        foo.add(2);
                    } else if (random < 81) {
                        foo.add(3);
                    } else if (random < 96) {
                        foo.add(4);
                    } else if (random < 98) {
                        foo.add(5);
                    }
                }
                return foo;
            }
        });
    }
}

Answer 1

[dmshar]

Эта элементарная задача называется "генерирование дискретных случайных величин с заданным законом распределения". Решается классическим образом.
Сначала разбиваем наш диапазон от 1 до 100 на следующие интервалы:
1-35,36-60,61-85,86-95,96-100.
Затем генерируем число, равномерно распределенное в диапазоне от 1 до 100. Номер интервала, в который это число попадает дает ваши генерируемые цифры - от 1 до 5, причем распределены они в точности по вашей таблице распределения.

Comments

[xaiponews]

Попробуем. Но мне кажется, что такой вариант не есть на самом деле реальным отображением задуманного. Потому что, числа сгенерированные Random, будут генерироваться не опираясь не на какие данные и с неизвестной повторяемостью.

[Stalker_RED]

xaiponews, случайные числа и не должны ни на что опираться. По определению. Они же случайные.

[dmshar]

xaiponews, Еще раз. "числа сгенерированные Random" должны генерироваться с РАВНОМЕРНЫМ законом распределением. Так что все будет правильно, не волнуйтесь. Теорию, конечно могу вам написать, но не уверен что надо. А спорить с классической, всем известной и за 100 лет не опровергнутой теорией, думаю, не стоит.
Для справки, целые числа, равномерно распределение в интервале от 1 до 100 генерируется, например, в Python c помощью функций
random.randint(1, 100)
или
numpy.random.random_integers(1, high=100)
В других языках, инструментах и библиотеках - включая EXCEL - тоже всегда (!) присутствует такая функция. В том числе и для решения задачи, описанной вами.

[Stalker_RED]

dmshar, строго говоря, Math.random в браузерах не очень равномерный.
1, 2

[dmshar]

Stalker_RED, Ну, про браузеры ничего сказать не могу, да и извращение это - генерировать сл.последовательности с определенным распределением в браузере :-)
А в остальных инструментах анализа - вполне себе приличные генераторы используются.

[Stalker_RED]

dmshar, сорри, меня чего-то проглючило, и я подумал что тут про js.
В браузере такое тоже может понадобиться, и приличный PRNG там есть.
Но новички о нем не знают, и используют более известный, но не стойкий Math.random()

[xaiponews]

dmshar, Попробовал. на 100 генераций 1 выпала 36 раз; 2 - 20; 3 - 27; 4 - 13; 5 - 4 раза. Из этого следует что есть погрешность, наверное так и должно быть, все таки Random :D Спасибо.

[dmshar]

xaiponews, Проведем 100000 экспериментов:

import random as rd
a1=a2=a3=a4=a5=0
for i in range(100000):
    random= rd.randint(1, 100)
    if random < 36: 
        a1+=1
    elif  random < 61:
        a2+=1
    elif  random < 86: 
        a3+=1
    elif random < 96: 
        a4+=1
    else:
        a5+=1
print( a1,a2,a3,a4,a5)

Результат:

34909 24993 25217 9823 5058

Отклонение не превышает 1.7%.
Как по мне - неплохо.
При миллионе эксеперментов - и того лучше:

349264 249937 250339 99945 50515

[xaiponews]

dmshar, В принципе это логично. Я думаю - это эффект Random. Без погрешности не было бы настоящей случайности. Хочу сказать что наверное погрешность есть неотъемлемая часть случайностей, или иначе случайность была бы одинаково похожей на другие случайности, и не была бы уникальной как того требуется.

[dmshar]

xaiponews, ну, 99.(9) тех, кто такими задачами занимается профессионально в этом и не сомневались.

[xaiponews]

Короче я сдаюсь, перерыл весь интернет. Есть идеи как эту систему записать здесь:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);

Button cmak = (Button)findViewById(R.id.knopka);
final TextView ocko = (TextView)findViewById(R.id.okno);

cmak.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {

}
});
}
}

Answer 2

[Stalker_RED]

dmshar все правильно вам написал, разбивайте число из диапазон 1..100 на интервалы

function foo() {
  let random = Math.floor(Math.random() * 100) + 1; // 1..100
  switch (true) {
    case random < 36: return 1 // 35%
    case random < 61: return 2 // 25%
    case random < 86: return 3 // 25%
    case random < 96: return 4 // 10%
    default: return 5
  }
}

Тест: запустим 10 млн раз и посмотрим распределение