随机函数的面试题

来自 http://blog.youkuaiyun.com/wuxianglong/article/details/6804216的一道题。

 

题目：

给定一个函数rand5()，该函数可以随机生成1-5的整数，且生成概率一样。现要求使用该函数构造函数rand7()，使函数rand7()可以随机等概率的生成1-7的整数。

思路：

很多人的第一反应是利用rand5() + rand()%3来实现rand7()函数，这个方法确实可以产生1-7之间的随机数，但是仔细想想可以发现数字生成的概率是不相等的。rand()%3 产生0的概率是1/5，而产生1和2的概率都是2/5，所以这个方法产生6和7的概率大于产生5的概率。

正确的方法是利用rand5()函数生成1-25之间的数字，然后将其中的1-21映射成1-7，丢弃22-25。例如生成(1，1)，(1，2)，(1，3)，则看成rand7()中的1，如果出现剩下的4种，则丢弃重新生成。

 

简单实现：

    public class Test {  
        public int rand7() {  
            int x = 22;  
            while(x > 21) {  
                x = rand5() + (rand5() - 1)*5;  
            }  
            return 1 + x%7;  
        }  
      
    }  

   我的备注：

    这种思想是基于，rand()产生[0,N-1]，把rand()视为N进制的一位数产生器，那么可以使用rand()*N+rand()来产生2位的N进制数，以此类推，可以产生3位，4位，5位...的N进制数。这种按构造N进制数的方式生成的随机数，必定能保证随机，而相反，借助其他方式来使用rand()产生随机数(如 rand5() + rand()%3 )都是不能保证概率平均的。

    此题中N为5，因此可以使用rand5()*5+rand5()来产生2位的5进制数，范围就是1到25。再去掉22-25，剩余的除3，以此作为rand7()的产生器.

 

 有网友留了另外一种的办法：

 

(rand5()+rand5()+rand5()+rand5()+rand5()+rand5()+rand5())/5

  我的备注：

    这种做法根本就不对，试试1+1+1+1+1+1+1 / 5 ，除不尽。