Энциклопедия Turbo Pascal. Главы 5-8
Страница 27. Использование нескольких генераторов

Использование нескольких генераторов

     Один простой метод, который улучшает свойства случайных пос-
ледовательностей,  порождаемых тремя генераторами,  заключается в
комбинировании их под управлением одной главной  функции.  Данная
функция  выбирает  между двумя из них,  основываясь на результате
третьей.  С помощью этого метода вы можете получить очень длинный
период и уменьшить влияние циклов и смещений. Функция, называемая
CombRandom, показанная здесь, осуществляет комбинирование выводов
генераторов Ran1, Ran2, Random:

    {данная функция использует три генератора для возврата одного
      случайного числа
    }
    function CombRandom: real;
    var
      f: real;

    begin
      f := Ran2;
      if f>0.5 thenCombRandom := Random
      else CombRandom := Ran1; { случайный выбор генератора }
    end; {CombRandom}

     Результат Ran2 используется для того, чтобы решить, Ran1 или
Random выдаст значение главной функции CombRandom.  При таком ме-
тоде период главной  функции  равен  или  больше  суммы  периодов
Random и Ran1.  Таким образом,  данный метод делает возможным по-
рождение последовательности с очень длинным периодом. Можно легко
изменять смесь Random и Ran1 изменением константы в операторе if,
чтобы получить желаемое вами распределение между этими двумя  ге-
нераторами. Кроме того, вы можете добавить дополнительные генера-
торы и осуществлять выбор между  ними  для  получения  еще  более
длинного периода.
     Далее следует программа для отображения диаграммы CompRandom
и  ее среднего значения.  На рис.7-3 показана финальная диаграмма
после генерации 1000 чисел.  Среднее  значение  CombRandom  равно
0,493361.

    { данная программа демонстрирует комбинированный вывод трех
                генераторов случайных  чисел
    }
    program MultiRandom;

    uses
      Graph;
    const

      COUNT=1000;

    var
      freg: array[0..9] of integer;
      a2,a1: integer;
      f, r: real;
      y, x: integer;
      GraphDriver, GraphMode: integer;

     { отображение  графического
      представления работы генераторов }
     procedure Display;
     var
       t: integer;

     begin
       for t := 0 to 9 do
        Line(t*10+110, 180, t*10+110, 180-freg[t]);
     end; {Display}

     function Ran1: real;
     var
       t: real;
     begin
       t := (a1*32749+3) mod 32749;
       a1 := Trunc(t);
       Ran1 := Abs(t/32749);
     end; {Ran1}

     function Ran2: real;
     var
       t: real;
     begin
       t := (a2*10001+3) mod 17417;
       a2 := Trunc(t);
       Ran2 := Abs(t/17417);
     end; {Ran2}

     {данная функция использует три генератора
      для возврата одного случайного  числа
     }
     function CombRandom real;
     var
       t: real;

     begin
       f := Ran2;
       if f>0.5 then CombRandom := Random
       else CombRandom := Ran1; {случайный выбор генератора }
     end; {CombRandom}
     begin
      { переключение  на
       графический режим,  используя  режим 4 CGA/EGA }
       GraphDriver := CGA;
       GraphMode := CGAC1;
       InitGraph(GraphDriver, GraphMode,  '');
       SetColor(2);
       SetLineStyle(SolidLn, 0, NormWidth);

       OutTextXy(48, 10, 'вывод, полученный комбинированием ');
       OutTextXy(40,20, 'три  генератора  случайных чисел ');
       Line(110, 180, 200, 180);

       a1:=1; a2:=203; {инициализация переменных для
                генераторов случайных чисел }
       f := 0;

       for x:=0 to 9 do freg[x]:=0; {инициализация матрицы
                          частот}

       for x := 1 to COUNT do begin
        r:=CombRandom;  { взять случайное число  }
        f:=f+1;   { прибавить для  вычисления среднего  }
        y:=Trunc(r*10);{ преобразовать в целое число от 0 до 9}
        freg[y]:=freg[y]+1;{ увеличить счетчик частоты }

        Display;
     end;
     ReadLn;
     RestoreCrtMode;
     WriteLn('Среднее случайное число равно : ', f/COUNT);
     end.

     -----------------------------------------------------
   Вывод, полученный комбинированием трех генераторов случай-
                    ных чисел.
                ¦ ¦
                ¦ ¦ ¦   ¦
                ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦
                ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦
                ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦
                ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦
                ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦
                L++++++++-
     ------------------------------------------------------

     Рис.7-3. Финальное отображение функции CombRandom: