randi

Gleichmäßig verteilte zufällige Ganzzahlen

Syntax

X = randi(imax)

X = randi(imax,n)

X = randi(imax,sz1,...,szN)

X = randi(imax,sz)

X = randi(___,typename)

X = randi(___,like=p)

X = randi([imin,imax],___)

X = randi(s,___)

Beschreibung

X = randi(imax) gibt eine zufällige Skalar-Ganzzahl zwischen 1 und imax zurück.

X = randi(imax,n) gibt eine nxn-Matrix aus zufälligen Ganzzahlen zurück, die aus der diskreten einheitlichen Verteilung des Intervalls [1,imax] entnommen werden.

X = randi(imax,sz1,...,szN) gibt ein sz1x...xszN-Array zurück, bei dem sz1,...,szN die Größe der jeweiligen Dimension angibt. randi(10,3,4) gibt beispielsweise ein 3x4-Array aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 1 und 10 zurück.

X = randi(imax,sz) gibt ein Array zurück, wobei der Größenvektor sz size(X) definiert. randi(10,[3 4]) gibt beispielsweise ein 3x4-Array aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 1 und 10 zurück.

X = randi(___,typename) gibt ein Array aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 1 und imax mit dem Datentyp typename zurück. Die Eingabe typename kann "single", "double", "int8", "uint8", "int16", "uint16", "int32", "uint32" oder "logical" sein. Sie können ein beliebiges der Eingabeargumente aus den vorherigen Syntaxen verwenden.

X = randi(___,like=p) gibt ein Array aus zufälligen Ganzzahlen wie p zurück, also mit demselben Datentyp und derselben Komplexität (reell oder komplex) wie p. Sie können entweder typename oder like festlegen, nicht jedoch beides.

X = randi([imin,imax],___) gibt ein Array mit Ganzzahlen zurück, die aus der diskreten einheitlichen Verteilung des Intervalls [imin,imax] mithilfe einer der obenstehenden Syntaxen entnommen werden.

X = randi(s,___) generiert Ganzzahlen aus einem Zufallszahlen-Stream s statt dem globalen Standard-Stream. Verwenden Sie RandStream, um einen Stream zu erstellen. Sie können s angeben, gefolgt von beliebigen Eingabeargument-Kombinationen aus den vorherigen Syntaxen.

Beispiele

Quadratische Matrix aus zufälligen Ganzzahlen

Generieren Sie eine 5x5-Matrix aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 1 und 10. Die erste Eingabe von randi gibt die größte Ganzzahl im Stichprobenintervall an (die kleinste Ganzzahl im Intervall ist 1).

r = randi(10,5)

r = 5×5

     9     1     2     2     7
    10     3    10     5     1
     2     6    10    10     9
    10    10     5     8    10
     7    10     9    10     7

Zufällige Ganzzahlen im angegebenen Intervall

Generieren Sie einen 10x1-Spaltenvektor einheitlich verteilter zufälliger Ganzzahlen aus dem Stichprobenintervall [-5,5].

r = randi([-5,5],10,1)

r = 10×1

     3
     4
    -4
     5
     1
    -4
    -2
     1
     5
     5

Kontrolle beim Generieren von Zufallszahlen

Speichern Sie den aktuellen Zustand des Zufallszahlengenerators und erstellen Sie einen 1x5-Vektor aus zufälligen Ganzzahlen.

s = rng;
r = randi(10,1,5)

r = 1×5

     9    10     2    10     7

Setzen Sie den Zustand des Zufallszahlengenerators auf s zurück und erstellen Sie einen neuen 1x5-Vektor aus zufälligen Ganzzahlen. Die Werte sind identisch zu den vorherigen Werten.

rng(s);
r1 = randi(10,1,5)

r1 = 1×5

     9    10     2    10     7

3-D-Array aus zufälligen Ganzzahlen

Erstellen Sie ein 3x2x3-Array einheitlich verteilter zufälliger Ganzzahlen zwischen 1 und 500.

X = randi(500,[3,2,3])

X = 
X(:,:,1) =

   408   457
   453   317
    64    49


X(:,:,2) =

   140   483
   274    79
   479   486


X(:,:,3) =

   479    71
   243   211
   401   458

Zufällige Ganzzahlen mit anderen Datentypen

Erstellen Sie einen 1x4-Vektor aus Zufallszahlen zwischen 1 und 100, deren Elemente den Typ int16 aufweisen.

r = randi(100,1,4,"int16")

r = 1×4 int16 row vector

   82   91   13   92

class(r)

ans = 
'int16'

Größe definiert durch bestehendes Array

Erstellen Sie eine Matrix aus einheitlich verteilten zufälligen Ganzzahlen zwischen 1 und 10 mit derselben Größe wie ein bestehendes Array.

A = [3 2; -2 1];
sz = size(A);
X = randi(10,sz)

X = 2×2

     9     2
    10    10

Es ist ein gängiges Muster, die beiden vorherigen Codezeilen zu einer einzigen Zeile zu kombinieren:

X = randi(10,size(A));

Größe und numerischer Datentyp durch bestehendes Array definiert

Erstellen Sie eine 2x2-Matrix aus vorzeichenbehafteten 8-Bit-Ganzzahlen.

p = int8([3 2; -2 1]);

Erstellen Sie ein Array aus zufälligen Ganzzahlen mit derselben Größe und demselben Datentyp wie p.

X = randi(10,size(p),like=p)

X = 2×2 int8 matrix

    9    2
   10   10

class(X)

ans = 
'int8'

Zufällige komplexe Ganzzahlen

Seit R2022a

Generieren Sie 10 zufällige komplexe Ganzzahlen aus der diskreten einheitlichen Verteilung über einen quadratischen Bereich mit reellen und imaginären Teilen im Intervall [-5,5].

a = randi([-5,5],10,1,like=1i)

a = 10×1 complex

   3.0000 + 4.0000i
  -4.0000 + 5.0000i
   1.0000 - 4.0000i
  -2.0000 + 1.0000i
   5.0000 + 5.0000i
  -4.0000 + 5.0000i
   5.0000 + 0.0000i
   3.0000 - 4.0000i
  -1.0000 + 5.0000i
   3.0000 + 5.0000i

Zufälliges logisches Array

Seit R2023a

Erstellen Sie eine 5x5-Matrix aus zufälligen logischen Werten (0 und 1) mit diskreter einheitlicher Verteilung.

r = randi([0 1],5,"logical")

r = 5×5 logical array

   1   0   0   0   1
   1   0   1   0   0
   0   1   1   1   1
   1   1   0   1   1
   1   1   1   1   1

Eingabeargumente

imax — Größte Ganzzahl im Stichprobenintervall

positive Ganzzahl

Größte Ganzzahl im Stichprobenintervall, angegeben als positive Ganzzahl. randi entnimmt Werte aus der einheitlichen Verteilung im Probenintervall [1,imax].

Beispiel: randi(10,5)

imin — Kleinste Ganzzahl im Stichprobenintervall

1 (Standardeinstellung) | Skalar-Ganzzahl

Kleinste Ganzzahl im Stichprobenintervall, angegeben als Skalar-Ganzzahl.

Sowohl imin als auch imax müssen Ganzzahlen sein, die imin ≤ imax entsprechen.

randi([50,100],5) gibt beispielsweise eine 5x5-Matrix zufälliger Ganzzahlen zwischen (einschließlich) 50 und 100 zurück.

n — Größe der quadratischen Matrix

ganzzahliger Wert

Größe der quadratischen Matrix, angegeben als ganzzahliger Wert.

• Wenn n 0 ist, dann ist X eine leere Matrix.

• Wenn n negativ ist, wird der Wert wie 0 behandelt.

Datentypen: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

sz1,...,szN — Größe der jeweiligen Dimension (als separate Argumente)

ganzzahlige Werte

Größe der jeweiligen Dimension, angegeben als separate Argumente ganzzahliger Werte.

• Wenn die Größe einer beliebigen Dimension 0 ist, dann ist X ein leeres Array.

• Wenn die Größe einer beliebigen Dimension negativ ist, wird der Wert wie 0 behandelt.

• Jenseits der zweiten Dimension ignoriert randi nachgeordnete Dimensionen mit einer Größe von 1. randi([5,10],3,1,1,1) generiert beispielsweise einen 3x1-Vektor aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 5 und 10.

Datentypen: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

sz — Größe der jeweiligen Dimension (als Zeilenvektor)

ganzzahlige Werte

Größe der jeweiligen Dimension, angegeben als Zeilenvektor ganzzahliger Werte. Jedes Element dieses Vektors gibt die Größe der entsprechenden Dimension an:

• Wenn die Größe einer beliebigen Dimension 0 ist, dann ist X ein leeres Array.

• Wenn die Größe einer beliebigen Dimension negativ ist, wird der Wert wie 0 behandelt.

• Jenseits der zweiten Dimension ignoriert randi nachgeordnete Dimensionen mit einer Größe von 1. randi([5,10],[3 1 1 1]) generiert beispielsweise einen 3x1-Vektor aus zufälligen Ganzzahlen zwischen 5 und 10.

Datentypen: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64

typename — Zu erstellender Datentyp (Klasse)

"double" (Standardeinstellung) | "single" | "int8" | "uint8" | "int16" | "uint16" | ...

Zu erstellender Datentyp (Klasse), angegeben als "double", "single", "int8", "uint8", "int16", "uint16", "int32", "uint32", "logical" oder als Name einer anderen Klasse, die randi unterstützt.

Beispiel: randi(5,5,"int8")

p — Prototyp eines zu erstellenden Arrays

Numerisches Array | Logisches Array

Prototyp eines zu erstellenden Arrays, angegeben als numerisches oder logisches Array.

Beispiel: randi(5,5,like=p)

Datentypen: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | logical
Unterstützung komplexer Zahlen: Ja

s — Zufallszahlen-Stream

RandStream-Objekt

Zufallszahlen-Stream, angegeben als RandStream-Objekt.

Beispiel: s = RandStream("dsfmt19937"); randi(s,[5,10],[3 1])

Ausgabeargumente

X — Ausgabearray

Skalar | Vektor | Matrix | mehrdimensionales Array

Ausgabearray, zurückgegeben als Skalar, Vektor, Matrix oder mehrdimensionales Array.

Mehr über

Pseudozufallszahlengenerator

Der zugrundeliegende Zahlengenerator von randi ist ein Pseudozufallszahlengenerator, der eine deterministische Sequenz aus zufällig scheinenden Zahlen erstellt. Diese Zahlen sind vorhersagbar, wenn der Seed und der deterministische Algorithmus des Generators bekannt sind. Die generierten Zahlen sind zwar nicht tatsächlich zufällig, bestehen jedoch diverse statistische Tests der Zufälligkeit und erfüllen die Bedingungen der Unabhängigkeit und identischen Verteilung, wodurch die Bezeichnung Pseudozufall gerechtfertigt ist.

Tipps

• Die von randi erzeugte Zahlensequenz wird durch die internen Einstellungen des einheitlichen Pseudozufallszahlengenerators festgelegt, der die Grundlage von rand, randi und randn bildet. Sie können diesen gemeinsamen Zufallszahlengenerator mithilfe von rng steuern.

• Die von randi zurückgegebenen Arrays können wiederholte Ganzzahlenwerte enthalten. Dieses Verhalten wird auch als Abtastung mit Ersatz bezeichnet. Verwenden Sie randperm, wenn eindeutige Werte benötigt werden.

• Wenn imin und imax außerhalb des Bereichs des Ausgabetyps liegen (wie von typename oder dem Prototypen p angegeben), erstellt randi zunächst zufällige Ganzzahlen im Intervall [imin,imax] und wandelt die resultierenden Ganzzahlen außerhalb des Bereichs in die Mindest- oder Höchstwerte des Ausgabetyps um. Beispiel:

  rng default;
  r = randi([-10 10],1,10)

  r =
  
       7     9    -8     9     3    -8    -5     1    10    10

  rng default;
  r = randi([-10 10],1,10,"logical")

  r =
  
    1×10 logical array
  
     1   1   0   1   1   0   0   1   1   1

Erweiterte Fähigkeiten

C/C++ Codegenerierung

Generieren Sie C und C++ Code mit MATLAB® Coder™.

Hinweise zur Verwendung und Einschränkungen:

• Das Eingabeargument typename, so verwendet, muss den Typ "double","single", "int8", "uint8", "int16", "uint16", "int32", "uint32" oder "logical" aufweisen. Andere Klassen werden nicht unterstützt, auch wenn die Klasse eine statische randi-Methode definiert.

• Die Größenargumente n, sz und sz1,...,szN, so verwendet, müssen eine feste Größe aufweisen.

• Der Codegenerator verwendet zur Berechnung von Ausgaben mit einfacher Genauigkeit Arithmetik mit doppelter Genauigkeit.

• In den meisten Fällen verwenden generierte MEX-Dateien denselben Zufallszahlen-Zustand wie MATLAB^®. Wenn Sie extrinsische Aufrufe deaktivieren oder randi aus einer parfor-Schleife aufrufen, behalten der generierte MEX-Code und der eigenständige Code ihren eigenen Zufallszahlen-Zustand bei, der auf die MATLAB-Standardeinstellung rng(0,"twister") initialisiert wird.

Thread-Based Environment

Führen Sie mithilfe von MATLAB® backgroundPool den Code im Hintergrund aus oder machen Sie den Code mit der Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool schneller.

Diese Funktion bietet vollständige Unterstützung für thread-basierte Umgebungen. Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions in Thread-Based Environment.

GPU-Arrays

Schnellere Codeausführung durch Ausführen auf einer Grafikkarte (GPU) mit der Parallel Computing Toolbox™.

Die Funktion randi unterstützt GPU-Array-Eingaben mit folgenden Verwendungshinweisen und Einschränkungen:

• Sie können typename als 'gpuArray' angeben. Wenn Sie typename als 'gpuArray' angeben, ist der standardmäßig zugrunde liegende Typ des Arrays double.

  Zum Erstellen eines Grafikkarten-Arrays mit dem zugrunde liegenden Typ datatype geben Sie den zugrunde liegenden Typ als zusätzliches Argument vor typename an. Beispielsweise erstellt X = randi(imax,3,datatype,'gpuArray') ein 3x3-GPU-Array aus zufälligen Ganzzahlen im Bereich [1 imax] mit dem zugrundeliegenden Typ datatype.

  Sie können den zugrunde liegenden Typ datatype als eine der folgenden Optionen angeben:

  • 'double'

  • 'single'

  • 'logical'

  • 'int8'

  • 'uint8'

  • 'int16'

  • 'uint16'

  • 'int32'

  • 'uint32'

• Sie können auch die numerische Variable p als gpuArray angeben.

  Wenn Sie p als gpuArray angeben, ist der zugrunde liegende Typ des zurückgegebenen Arrays identisch mit p.

• Um die Streaming-Syntax randi(s,___) auf einer GPU zu verwenden, muss s ein parallel.gpu.RandStream (Parallel Computing Toolbox)-Objekt sein.

Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions on a GPU (Parallel Computing Toolbox).

Verteilte Arrays

Partitionieren von großen Arrays über den kombinierten Speicher Ihres Clusters mit Parallel Computing Toolbox™.

Hinweise zur Verwendung und Einschränkungen:

• Die Streaming-Syntax randi(s,___) wird für codistributed- oder distributed-Arrays nicht unterstützt.

• Sie können typename als 'codistributed' oder 'distributed' angeben. Wenn Sie typename als 'codistributed' oder 'distributed' angeben, ist der standardmäßig zugrunde liegende Typ des zurückgegebenen Arrays double.

  Zum Erstellen eines verteilten oder mitverteilten Arrays mit dem zugrunde liegenden Typ datatype geben Sie den zugrunde liegenden Typ als zusätzliches Argument vor typename an. Beispielsweise erstellt X = randi(imax,3,datatype,'distributed') eine verteilte 3x3-Matrix aus zufälligen Ganzzahlen im Bereich [1 imax] mit dem zugrundeliegenden Typ datatype.

  Sie können den zugrunde liegenden Typ datatype als eine der folgenden Optionen angeben:

  • 'double'

  • 'single'

  • 'int8'

  • 'uint8'

  • 'int16'

  • 'uint16'

  • 'int32'

  • 'uint32'

  • 'logical'

• Sie können auch p als mitverteiltes (codistributed) oder verteiltes (distributed) Array angeben.

  Wenn Sie p als mitverteiltes (codistributed) oder verteiltes (distributed) Array angeben, ist der zugrunde liegende Typ des zurückgegebenen Arrays identisch mit p.

• Weitere mitverteilte (codistributed) Syntaxen finden Sie unter randi (codistributed) (Parallel Computing Toolbox).

Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions with Distributed Arrays (Parallel Computing Toolbox).

Versionsverlauf

Eingeführt in R2008b

R2023a: Erstellen eines zufälligen logischen Arrays

Sie können ein zufälliges logisches Array erstellen, indem Sie typename als "logical" oder den Prototypen p als logisches Array angeben. Ein Beispiel hierfür finden Sie unter Zufälliges logisches Array.

R2022a: Abgleichen der Komplexität mit like und Verwenden von like mit dem RandStream-Objekt

Das Name-Wert-Argument like unterstützt sowohl reelle als auch komplexe Prototypen-Arrays. Beispiel:

r = randi(2,2,like=1i)

r =

   2.0000 + 2.0000i   2.0000 + 1.0000i
   1.0000 + 2.0000i   1.0000 + 2.0000i

Alle Syntaxen unterstützen dieses Feature. Zudem können Sie nun like zusammen mit einem RandStream-Objekt als erste Eingabe von randi verwenden.

R2014a: Abgleichen des Datentyps einer bestehenden Variablen mit 'like'

Verwenden Sie die Syntax randi(__,'like',p), um Zufallszahlen mit demselben Datentyp wie eine bestehende Variable zu generieren. Beispiel:

A = single(pi);
r = randi(4,4,'like',A);
class(r)

ans = 
single

Dieses Feature ist nicht verfügbar, wenn Sie ein RandStream-Objekt als erste Eingabe für randi verwenden.

R2013b: Eingaben, die keine Ganzzahlen darstellen, werden nicht unterstützt

Wenn Sie eine Dimension angeben, die keine Ganzzahl ist, wird ein Fehler ausgelöst. Verwenden Sie floor, um Eingaben, die keine Ganzzahl sind, in Ganzzahlen umzuwandeln.

Siehe auch

rand | randn | rng | RandStream | randperm

Themen

• Zufällige Ganzzahlen
• Erstellen von Arrays mit Zufallszahlen
• Generate Random Numbers That Are Repeatable
• Generate Random Numbers That Are Different
• Creating and Controlling a Random Number Stream
• Class Support for Array-Creation Functions
• Why Do Random Numbers Repeat After Startup?