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轮盘赌算法

时间:2019-11-14    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

轮盘赌算法

                                                  
                                   

轮盘赌长这个样子,每个格子的概率是1/37,我们需要用到的模型如右边这个图,即每个有颜色格子的概率是不同的,整体概率为1。


先撇开遗传算法,觉得上来讲染色体群体的选择 有点不地道。通俗的讲一下我对轮盘赌算法的理解。
右上边饼图不同颜色的区域,面积大小对应着不同的概率,面积越大,代表概率越大。假想把这张图打印到一张纸上,随机扔一把小米,落在3区域的小米相对来说数量最多。好了,现在我一粒一粒的扔,扔了10粒米(意味着只选了10个样本),假如5个落在3区域,3个落在1区域,1个落在4区域,1个落在5区域。


在应用中,比方说,7号米粒利用概率38%(因为落在了3号区域),8号米粒利用概率14%,9号米粒利用概率38%,10号米粒利用概率31%。
这样有什么好处?避免了所有的米粒都选择概率最大的区域3(所谓的最优值问题),换句话,各个概率(各种情况)都相应的被使用到了,避免了陷入局部最优的问题。
问题又来了,实际编程中该怎么用?往下看。


把概率整合到一条线上,然后随机产生数据a,a属于[0,1],比方说



这样,不同的数据对应不同的数据概率,并且整体上还保留了“区域概率越大,对应数据越多”这一分布!

附上代码吧,c语言写的


		
  1. <span style="font-size:18px;">#include<math.h>
  2. #include<stdio.h>
  3. #include<stdlib.h>
  4. float generate_random()
  5. {
  6. //randomly generate number between [0,1]
  7. float rand_num = 0.0;
  8. rand_num = (float)rand()/RAND_MAX;
  9. //printf("%f\n", rand_num);
  10. return rand_num;
  11. }
  12. float *generate_probability_band(float *prob_arr, int length)
  13. {
  14. //产生概率带
  15. //传入参数是在main函数中指定的概率分布
  16. //传出参数就是概率带(积累概率)
  17. //计算累计概率,保存在sum_array数组中,用malloc写了一下。
  18. printf("一共有%d个概率数据\n",length);
  19. float *sum_array = NULL;
  20. float *sum_array_tmp = NULL;
  21. sum_array = (float *)malloc((length+1)*sizeof(float));//多一个是为了保存概率带最左边那个0
  22. sum_array_tmp = sum_array;
  23. int i = 0;
  24. float sum = 0.0;
  25. sum_array[0] = 0.0;
  26. for(i;i<length;i++)
  27. {
  28. sum = sum + prob_arr[i];
  29. printf("sum=%f\n",sum);
  30. sum_array++;//先执行++,目的是把概率带最左边那个0保存在sum_array[0]上
  31. *sum_array = sum;
  32. //printf("%x-->%f\n", sum_array,*sum_array);
  33. }
  34. //sum_array = sum_array_tmp;
  35. return sum_array_tmp;
  36. //free(sum_array);
  37. }
  38. //判断随机数位于概率带的哪个位置
  39. int *judge_random_location(float *sum_array, int length)
  40. {
  41. int i = 0;
  42. int j = 0;
  43. float rand_num=0;
  44. int *count=NULL;
  45. count = (int *)malloc((length-1)*sizeof(int)); //count数组用来统计 落在某个概率上的数量
  46. for(i=0;i<length-1;i++)
  47. {
  48. //初始化为0
  49. count[i] = 0;
  50. }
  51. for(i=0;i<length;i++)
  52. {
  53. printf("sum_array[%d] = %f\n", i, sum_array[i]);
  54. }
  55. for(j=0;j<1000;j++) //产生1000个随机数
  56. {
  57. rand_num = generate_random();
  58. if(rand_num>0 && rand_num<1)
  59. {
  60. for(i=0;i<length;i++)
  61. {
  62. if(rand_num>sum_array[i] && rand_num<=sum_array[i+1])
  63. {
  64. //对应的概率带 计数器加1
  65. count[i] = count[i]+1;
  66. }
  67. }
  68. }
  69. }
  70. return count;
  71. }
  72. void main()
  73. {
  74. int i=0;
  75. //probability array
  76. float prob_arr[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4}; //按照概率1:2:3:4
  77. int length = sizeof(prob_arr)/sizeof(prob_arr[0]);
  78. float *sum_array = NULL;
  79. int *count=NULL;
  80. sum_array = generate_probability_band(prob_arr, length);
  81. count = judge_random_location(sum_array, length+1);
  82. for(i=0;i<length;i++)
  83. {
  84. printf("%d:", count[i]);
  85. if(i == (length-1))
  86. printf("\b");
  87. }
  88. printf("\n");
  89. system("pause");
  90. }</span>

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