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法律研究在 MATLAB 中生成隨機數
在 MATLAB 程式設計中，我們可以使用各種型別的內建函式來生成不同型別的隨機數。隨機數只不過是從一組數字中隨機選擇的數字。
MATLAB 提供以下四個主要函式，根據我們的需求生成不同型別的隨機數
rand()
randn()
randi()
randperm()
讓我們藉助 MATLAB 中的示例程式詳細討論這四個函式中的每一個。
“rand” 函式
“rand()” 函式是 MATLAB 中的內建函式，可用於生成在 0 和 1 之間均勻分佈的隨機數。在此函式中，我們必須將隨機矩陣的維度指定為引數。
語法
rand
我們可以使用 rand() 函式生成一個均勻分佈的隨機數矩陣，在這種情況下，需要遵循以下語法
rand(row, col)
例如，要生成一個 3 x 5 的隨機數矩陣，
rand(3, 5)
現在，讓我們考慮一些 MATLAB 程式來了解 rand() 函式的操作。
示例
% MATLAB program to generate 6 uniformly distributed random numbers for i = 1:6 ran_num = rand; disp(ran_num) end
輸出
0.033219 0.5965 0.1006 0.4967 0.6671 0.1800
示例
% MATLAB program to generate a 3 × 4 matrix of uniformly distributed random numbers
% Call the rand() function to generate a random matrix of size 3 × 4
Rand_Matrix = rand(3, 4);
% Display the randomly generated matrix
disp('The Random Matrix is:');
disp(Rand_Matrix);
輸出
The Random Matrix is: 0.9883 0.4337 0.8890 0.3114 0.5068 0.7758 0.6320 0.1136 0.5637 0.3904 0.3751 0.8236
示例
% MATLAB program to generate a random vector of length 6
% Call the rand() function to generate a random vector of length 6
Rand_Vector = rand(1, 6);
% Display the randomly generated vector
disp('The Random Vector is:');
disp(Rand_Vector);
輸出
The Random Vector is: 0.386889 0.313298 0.593926 0.268528 0.095952 0.965557
在上面的 MATLAB 程式中，我們使用了“rand()”函式生成了六個隨機數、一個大小為 3 x 4 的矩陣和一個長度為 6 的隨機向量。
"randn" 函式
在 MATLAB 中，randn() 函式用於生成正態分佈的隨機數。此函式基本上用於使用均值為 0、標準差為 1 的標準正態分佈生成隨機數、隨機矩陣或隨機向量。
語法
要生成一個正態分佈的隨機數列表
randn
要生成一個大小為 n x m 的隨機矩陣
randn(n, m)
要生成一個長度為 n 的隨機向量
randn(1, n)
現在，讓我們藉助示例程式瞭解 randn() 函式的實現。
示例
% MATLAB program to demonstrate the implementation of randn() function
% Generate 6 normally distributed random numbers
disp('Random Numbers:')
for i = 1:6
Rand_Num = randn;
disp(Rand_Num);
end
% Generate a random matrix of size 4x3 with standard normal distribution
Rand_Matrix = randn(4, 3);
% Display the generated random matrix
disp('Random Matrix:');
disp(Rand_Matrix);
% Generate a random vector of length 6 with standard normal distribution
Rand_Vector = randn(1, 6);
% Display the generated random vector
disp('Random Vector:');
輸出
Random Numbers: 0.039510 -0.1805 0.2246 -1.3301 0.5415 0.6542 Random Matrix: -0.6967 -0.5581 0.7305 -0.2204 -0.2242 0.3702 -1.6478 -0.9363 1.4140 1.0097 0.5562 -0.2543 Random Vector: -0.4225 0.3729 -0.8782 0.4408 0.2229 -0.7132
解釋
在此 MATLAB 程式中，randn() 函式用於從標準正態分佈生成 6 個正態分佈的隨機數、一個大小為 4x3 的隨機矩陣 (Rand_Matrix) 和一個長度為 6 的隨機向量 (Rand_Vector)。
“randi” 函式
在 MATLAB 中，randi() 函式用於在某個範圍內生成偽隨機整數。randi() 函式基本上使用均勻分佈生成指定最小值和最大值之間的隨機整數。
語法
要生成 'min' 和 'max' 之間的隨機整數
randi([min, max], 1)
要生成一個大小為 n x m 的隨機矩陣，其中整數在 'min' 和 'max' 之間
randi([min, max], n, m)
要生成一個長度為 n 的隨機向量，其中整數在 'min' 和 'max' 之間
randi([min, max], 1, n)
讓我們藉助示例程式瞭解此實現。
示例
% MATLAB program to demonstrate the implementation of randi() function
% Generate 6 random integers between 5 and 10
disp('Random Integers:')
for i = 1:6
Rand_Int = randi([5, 10], 1);
disp(Rand_Int);
end
% Generate a random matrix of size 3x4 with integers between 4 and 10
Rand_Matrix = randi([4, 10], 3, 4);
% Display the generated random matrix
disp('Random Matrix:');
disp(Rand_Matrix);
% Generate a random vector of length 6 with integers between 3 and 9
Rand_Vector = randi([3, 9], 1, 6);
% Display the generated random vector
disp('Random Vector:');
disp(Rand_Vector);
輸出
Random Integers:
5
7
10
10
10
6
Random Matrix:
4 4 8 6
4 10 8 9
5 5 9 4
Random Vector:
9 4 7 9 8 4
解釋
在此 MATLAB 程式中，randi() 函式用於生成 5 到 10 之間的 6 個隨機整數、一個大小為 3x4 的隨機矩陣 (Rand_Matrix) 和一個長度為 6 的隨機向量 (Rand_Vector)。
“randperm” 函式
在 MATLAB 中，“randperm()”函式用於生成整數的隨機排列。此函式有助於對資料進行洗牌或隨機化。
語法
randperm(max_value)
讓我們考慮一個示例程式來了解 randperm() 函式的實現。
示例
% MATLAB program to demonstrate the implementation of randperm()function
% Generate a random permutation of the integers from 1 to 7
Rand_Perm = randperm(7);
% Display the generated random permutation
disp('Random Permutation:');
disp(Rand_Perm);
輸出
Random Permutation: 1 2 6 7 4 3 5
解釋
在此 MATLAB 程式中，randperm() 函式用於生成 1 到 7 的整數的隨機排列。結果儲存在變數“Rand_Perm”中。
結論
在本教程中，我們解釋了有關在 MATLAB 中生成隨機數的所有內容。但是，需要注意的是，每次執行程式時，上述輸出的值都會不同，這是因為 rand() 函式每次都會生成新的隨機值。
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