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通過若干次 rand() 使得隨機數的和超過 RAND_MAX 的隨機次數的期望

最近看到一個程式碼,感覺十分有趣, M a r k Mark 一下,來源不太清楚了。

首先說一下程式碼的功能:通過若干次隨機使得隨機數的和超過 R

A N D _ M A X RAND\_MAX ,求這個隨機次數的期望。

程式碼裡通過 1

e 8 1e8 次操作,最後求隨機次數的平均值的方法來得到這個期望。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

const int MAXN = 1e8;

int main() {
    printf("rand: 0-%d:\n", RAND_MAX);
    
    long
long cnt1 = 0; for (int i = 0; i < MAXN; i++) for (long long j = 0; j < RAND_MAX; j += rand()) cnt1++; printf("%f\n", cnt1 * 1.0 / MAXN); long long cnt2; for (int k = 0; k < 10; k++) { cnt2 = 0; srand((unsigned)time(NULL)); for (int i = 0; i < MAXN; i++) for (long long j = 0; j < RAND_MAX; j += rand()) cnt2++; printf("%d: %f\n", k, cnt2 * 1.0 / MAXN); } return 0; }

這裡不管通過什麼樣的隨機種子( s e e d seed ),最後得到的期望都是接近於 2.71828 2.71828… 的,也就是接近於自然常數 e e ,充分的體現了 r a n d ( ) rand() 的穩定性。

在這裡插入圖片描述

不過,我的概率論學得有些差勁,並不知道如何科學的去解釋期望是 e e 就是對的。求大佬們給一個解釋……謝謝。