MATLAB各种随机数生成函数实例加程序1

　　MATLAB具有自带的函数，基于各种算法而产生的随机数。今天主要是以实例讲解MATLAB的随机数生成函数rand函数、rng函数、randi函数、randn函数。
　　1。rand函数rand（m，n）含义：生成01间均匀分布的随机矩阵（m行，n列），如果mn，可简写为rand（m）语法XrandXrand（n）Xrand（sz1，。。。，szN）Xrand（sz）Xrand（，typename）Xrand（，like，p）说明Xrand返回一个在区间（0，1）内均匀分布的随机数。Xrand（n）返回一个nn的随机数矩阵。Xrand（sz1，。。。，szN）返回由随机数组成的sz1。。。szN数组，其中sz1，。。。，szN指示每个维度的大小。例如：rand（3，4）返回一个34的矩阵。Xrand（sz）返回由随机数组成的数组，其中大小向量sz指定size（X）。例如：rand（〔34〕）返回一个34的矩阵。Xrand（，typename）返回由typename数据类型的随机数组成的数组。typename输入可以是single或double。Xrand（，like，p）返回由p等随机数组成的数组；也就是与p同一对象类型。
　　实例1
　　程序clc；clearall；closeall；生成一个由介于0和1之间的均匀分布的随机数组成的55矩阵。rrand（5）a（ba）rand（m，n）含义：生成ab间均匀分布的随机矩阵（m行，n列），如果mn，则可简写。r1rand（5，5）生成一个由区间（5，5）内均匀分布的数字组成的101列向量。r25（55）rand（10，1）r3rand（100000，1）；figure；hhistogram（r3）；绘图，生成随机数的分布histogram函数绘制直方图由随机数组成的三维数组Xrand（〔3，2，3〕）指定随机数的数据类型rrand（1，4，single）class（r）根据现有数组克隆大小创建一个由正态分布的随机数组成并且大小与现有数组相同的矩阵。A〔32；21〕；szsize（A）；Xrand（sz）它是一种将前两行代码合并成一行的常见模式：Xrand（size（A））；根据现有数组克隆大小和数据类型创建一个由单精度随机数组成的22矩阵。psingle（〔32；21〕）；创建一个与p具有相同大小和数据类型的由随机数组成的数组。Xrand（size（p），like，p）class（X）随机复数生成一个实部和虚部位于区间（0，1）内的随机复数。arand1irand
　　运行结果r0。89130。97860。43170。37280。59880。20920。81170。94000。00570。60380。18530。17190。81760。25240。10510。10840。81620。33610。79570。38190。21970。27410。17540。01530。0365r10。89040。74250。54470。97500。34020。98090。63020。76910。88490。17810。05990。58180。25070。35950。23770。89050。02040。28590。59890。04490。57690。21000。85240。35480。5054r21。23750。92811。29943。57404。33844。46381。02301。12231。36812。9565X（：，：，1）0。00000。91100。78110。18090。46450。2818X（：，：，2）0。28330。47590。64320。17950。95140。8274X（：，：，3）0。35840。62100。74210。43940。29620。0470r14single行向量0。93150。48110。02700。1418anssingleX0。38190。83020。08540。0520X22single矩阵0。85560。20080。70270。3705anssinglea0。50510。4904i
　　因为每次随机数产生的值皆不同，如果因为验证算式需要确定所使用的随机数值是相同的，可以利用rng函数设置seed这个选项，用以设定使用计算随机数产生器的起始值。
　　2。rng函数rng函数作用：rng函数用于控制随机数生成函数（rand、randi、randn）生成随机数。语法rng（seed）使用非负整数seed为随机数生成函数（rand、randi、randn）提供种子。rng（shuffle）根据当前时间为随机数生成函数提供种子rng（seed，generator）在上述语法基础上指定随机数生成函数（rand、randi、randn）的随机数生成类型rng（shuffle，generator）在上述语法基础上指定随机数生成函数（rand、randi、randn）的随机数生成类型rng（default）将随机数生成函数（rand、randi、randn）的设置重置为默认值（seed0，generatorsimdTwister）scurrrng返回随即上生成函数（rand、randi、randn）的当前设置。rng（s）将随机数生成函数设置还原回变量s指定的设置（s为先前使用srng捕获的设置）。sprevrng（）在上述语法的基础上，先返回随机数生成函数的当前设置，再进行设置的修改。generator的可选值如下表
　　generator取值
　　说明
　　‘twister’
　　MersenneTwister
　　‘simdTwister’
　　面向SIMD的快速MersenneTwister算法
　　‘combRecursive’
　　合并的多个递归
　　‘multFibonacci’
　　乘法滞后Fibonacci
　　‘v5uniform’
　　传统MatLab5。0均匀生成函数
　　‘v5normal’
　　传统MatLab5。0正常生成函数
　　‘v4’
　　传统MatLab4。0生成函数
　　实例2
　　程序clc；clearall；closeall；rng（）设置种子，这样每次生成的伪随机序列都是完全一样的。rng（default）将随机数生成函数（rand、randi、randn）的设置重置为默认值（seed0，generatorsimdTwister）seed100；rng（seed）；rrand（1，5）重置随机数生成器保存随机数生成器的当前状态并创建一个由随机数组成的15向量。srng；rrand（1，5）将随机数生成器的状态恢复为s，然后创建一个由随机数组成的新15向量。值与之前相同。rng（s）；r1rand（1，5）
　　运行结果r0。54340。27840。42450。84480。0047r0。12160。67070。82590。13670。5751r10。12160。67070。82590。13670。5751
　　3。randi函数randi均匀分布的伪随机整数语法Xrandi（imax）Xrandi（imax，n）Xrandi（imax，sz1，。。。，szN）Xrandi（imax，sz）Xrandi（imax，classname）Xrandi（imax，n，classname）Xrandi（imax，sz1，。。。，szN，classname）Xrandi（imax，sz，classname）Xrandi（imax，like，p）Xrandi（imax，n，like，p）Xrandi（imax，sz1，。。。，szN，like，p）Xrandi（imax，sz，like，p）Xrandi（〔imin，imax〕，）说明Xrandi（imax）返回一个介于1和imax之间的伪随机整数标量。Xrandi（imax，n）返回nn矩阵，其中包含从区间〔1，imax〕的均匀离散分布中得到的伪随机整数。Xrandi（imax，sz1，。。。，szN）返回sz1。。。szN数组，其中sz1，。。。，szN指示每个维度的大小。例如，randi（10，3，4）返回一个由介于1和10之间的伪随机整数组成的34数组。Xrandi（imax，sz）返回一个数组，其中大小向量sz定义size（X）。例如，randi（10，〔3，4〕）返回一个由介于1和10之间的伪随机整数组成的34数组。Xrandi（imax，classname）返回一个伪随机整数，其中classname指定数据类型。classname可以为single、double、int8、uint8、int16、uint16、int32或uint32。Xrandi（imax，n，classname）返回数据类型为classname的nn数组。Xrandi（imax，sz1，。。。，szN，classname）返回数据类型为classname的sz1。。。szN数组。Xrandi（imax，sz，classname）返回一个数组，其中大小向量sz定义size（X），classname定义class（X）。Xrandi（imax，like，p）返回一个类如p的伪随机整数；即，具有相同的数据类型（类）。Xrandi（imax，n，like，p）返回一个类如p的nn数组。Xrandi（imax，sz1，。。。，szN，like，p）返回一个类如p的sz1。。。szN数组。Xrandi（imax，sz，like，p）返回一个类如p的数组，其中大小向量sz定义size（X）。Xrandi（〔imin，imax〕，）使用以上任何语法返回一个数组，其中包含从区间〔imin，imax〕的均匀离散分布中得到的整数。
　　实例3
　　程序clc；clearall；closeall；由随机整数组成的方阵生成一个由介于1和10之间的随机整数组成的55矩阵。randi的第一个输入指示采样区间中的最大整数（采样区间中的最小整数为1）。rrandi（10，5）控制随机数生成保存随机数生成器的当前状态并创建一个由随机整数组成的15向量。srng；rrandi（10，1，5）将随机数生成器的状态恢复为s，然后创建一个由随机整数组成的新15向量。值与之前相同。rng（s）；r1randi（10，1，5）r2randi（〔1100〕，5，5）由随机整数组成的三维数组Xrandi（500，〔3，2，3〕）其他数据类型的随机整数创建一个由其元素为int16类型的随机数组成的14向量。rrandi（100，1，4，int16）class（r）现有数组定义的大小创建一个由介于1和10之间的均匀分布的随机整数组成并且大小与现有数组相同的矩阵。A〔32；21〕；szsize（A）；Xrandi（10，sz）它是一种将前两行代码合并成一行的常见模式：Xrandi（10，size（A））；现有数组定义的大小和数值数据类型创建一个由8位有符号整数组成的22矩阵。pint8（〔32；21〕）；创建一个与p具有相同大小和数据类型的由随机整数组成的数组。Xrandi（10，size（p），like，p）class（X）
　　运行结果r175110887491010510310291655955r69654r169654r2279622317556942336394999844644937848097711224X（：，：，1）96280356353430303X（：，：，2）280425431128460439X（：，：，3）21896365354207121r14int16行向量86835339ansint16X69210X22int8矩阵8939ansint8
　　4。randn函数randnrandn（）：生成（0，1）区间上正态分布的随机变量正态分布的随机数语法XrandnXrandn（n）Xrandn（sz1，。。。，szN）Xrandn（sz）Xrandn（，typename）Xrandn（，like，p）说明Xrandn返回一个从标准正态分布中得到的随机标量。Xrandn（n）返回由正态分布的随机数组成的nn矩阵。Xrandn（sz1，。。。，szN）返回由随机数组成的sz1。。。szN数组，其中sz1，。。。，szN指示每个维度的大小。例如：randn（3，4）返回一个34的矩阵。Xrandn（sz）返回由随机数组成的数组，其中大小向量sz定义size（X）。例如：randn（〔34〕）返回一个34的矩阵。Xrandn（，typename）返回由typename数据类型的随机数组成的数组。typename输入可以是single或double。Xrandn（，like，p）返回由p等随机数组成的数组；也就是与p同一对象类型。可以指定typename或like，但不能同时指定两者。
　　实例4
　　程序clc；clearall；closeall；生成一个由正态分布的随机数组成的55矩阵。rrandn（5）生成10，000个随机数并创建直方图。histogram函数自动选择合适的bin数量，以便涵盖x中的值范围并显示基本分布的形状。figure（1）；xrandn（10000，1）；hhistogram（x）figure（2）xrandn（2000，1）；y1randn（5000，1）；h1histogram（x）；holdonh2histogram（y）；二元正态随机数mu〔12〕；sigma〔10。5；0。52〕；Rchol（sigma）；zrepmat（mu，10，1）randn（10，2）R随机复数生成一个具有正态分布的实部和虚部的随机复数。arandn1irandn重置随机数生成器保存随机数生成器的当前状态并创建一个由随机数组成的15向量。srng；rrandn（1，5）将随机数生成器的状态恢复为s，然后创建一个由随机数组成的新15向量。值与之前相同。rng（s）；r1randn（1，5）由随机数组成的三维数组Xrandn（〔3，2，3〕）指定随机数的数据类型。rrandn（1，4，single）class（r）根据现有数组克隆大小创建一个由正态分布的随机数组成并且大小与现有数组相同的矩阵。A〔32；21〕；Xrandn（size（A））；根据现有数组克隆大小和数据类型创建一个由单精度随机数组成的22矩阵。psingle（〔32；21〕）；创建一个与p具有相同大小和数据类型的由随机数组成的数组。Xrandn（size（p），like，p）class（X）
　　运行结果r0。79690。02950。08180。22091。01422。18340。61640。27071。28820。47811。09971。12591。40130。40660。03111。50100。66250。87110。10920。35150。23501。21361。28080。86622。1003hHistogram属性：Data：〔100001double〕Values：〔137double〕NumBins：37BinEdges：〔138double〕BinWidth：0。2000BinLimits：〔3。60003。8000〕Normalization：countFaceColor：autoEdgeColor：〔000〕显示所有属性z0。16611。87100。32550。42741。85624。28633。25302。96350。36741。41881。90132。83320。32921。49801。68120。96401。39011。01741。82150。6754a0。34520。6610ir0。02830。36001。10090。43521。2253r10。02830。36001。10090。43521。2253X（：，：，1）0。05780。61480。57971。77400。84870。4496X（：，：，2）0。15850。84750。21040。91952。51571。0433X（：，：，3）0。89690。31690。45880。57770。03670。7604r14single行向量1。85740。47040。23840。2513anssingleX22single矩阵0。33570。03071。09110。9535anssingle
　　5。其他MATLAB的随机数生成函数betarnd贝塔分布的随机数生成器binornd二项分布的随机数生成器chi2rnd卡方分布的随机数生成器exprnd指数分布的随机数生成器frndf分布的随机数生成器gamrnd伽玛分布的随机数生成器geornd几何分布的随机数生成器hygernd超几何分布的随机数生成器lognrnd对数正态分布的随机数生成器nbinrnd负二项分布的随机数生成器ncfrnd非中心f分布的随机数生成器nctrnd非中心t分布的随机数生成器ncx2rnd非中心卡方分布的随机数生成器normrnd正态（高斯）分布的随机数生成器poissrnd泊松分布的随机数生成器raylrnd瑞利分布的随机数生成器trnd学生氏t分布的随机数生成器unidrnd离散均匀分布的随机数生成器unifrnd连续均匀分布的随机数生成器weibrnd威布尔分布的随机数生成器
　　6。参考内容
　　〔1〕腾讯云开发者社区的作者hotarugali的文章《MatLab函数rand、randi、randn、rng》，文章链接为：
　　https：cloud。tencent。comdeveloperarticle1948537
　　〔2〕简书作者小白日常笔记的文章《MATLAB的简单随机生成函数》，文章链接为：https：www。jianshu。comp825ddb8e59ec
　　〔3〕大数据分析的作者cdadata的文章《如何用matlab生成随机数函数matlab随机数生成函数》，文章链接为：
　　http：www。cdadata。com8046
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　　作者郭志龙
　　编辑郭志龙
　　校对郭志龙