확률을 적용한 랜덤값 선택하기

rand() 함수를 사용하여 0~4 까지 랜덤값을 출력하는 코드는 아래와 같다.

1. int myRand()
2. {

3. return rand()%5;

4. }

위의 코드는 0~4 의 숫자를 모두 20%의 동일한 확률로 선택한다.

하지만 0, 1 을 다른 확률로 더 많이 선택하고 싶거나 4를 아주 작은 확률로 선택하려면 어떻게 해야 할까?

값	확률
0	35%
1	30%
2	15%
3	15%
4	5%

위의 확률을 가지고 선택하고 싶다면 코드를 어떻게 작성해야할까?

누적확률값을 사용하면 쉽게 구현할 수 있다.

값	확률	누적확률값
0	35%	30%
1	30%	65%
2	15%	80%
3	15%	95%
4	5%	5%

우리가 구현할 알고리즘은 rand() 함수를 통해 바로 랜덤수를 선택하는 것이 아닌 rand()함수를 통해 누적확률값을 랜덤으로 선택하는 것이다.

예를 들어 랜덤으로 선택한 값이 72%라고 생각해 보자. 예를 설명하기 전에 주의할 점은누적확률값을 사용하기 위해서는 확률이 작은 것부터 정렬해야 한다.

값	확률	누적확률값
4	5%	5%
3	15%	20%
2	15%	35%
1	30%	65%
0	35%	100%

72%가 선택되었으므로 5%인 4는 제외, 20%내에 있는 3도 제외 35%내에 있는 2도 제외, 65%내에 있는 1도 제외, 100%안에 있는 0이 선택된다.

이를 코드로 적용해 보면 아래와 같다.

1. static inline int P_WORDLENGTH_RAND()
   {
       double r  = rand() / (double)RAND_MAX; //{0.0 - 1.0}
       double dr = r * 100.0f; // {0.0 - 100.0}
   
       double p[] = { 5.0f, 15.0f, 15.0f, 30.0f, 35.0f }; //4, 3, 2, 1, 0
      
       double cumulative = 0.0f;
   
       for(int i=0; i<5; i++)
       {
           cumulative += p[i];
           if(dr <= cumulative)
           {
               return 4-i;
           }
       }
   }