1	#Region "Microsoft.VisualBasic::fbb21f6b7839c9c68891c6e7a6946bb4, Microsoft.VisualBasic.Core\Extensions\Math\Random\RandomRange.vb"
2
3	' Author:
4	'
5	'       asuka (amethyst.asuka@gcmodeller.org)
6	'       xie (genetics@smrucc.org)
7	'       xieguigang (xie.guigang@live.com)
8	'
9	' Copyright (c) 2018 GPL3 Licensed
10	'
11	'
12	' GNU GENERAL PUBLIC LICENSE (GPL3)
13	'
14	'
15	' This program is free software: you can redistribute it and/or modify
16	' it under the terms of the GNU General Public License as published by
17	' the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
18	' (at your option) any later version.
19	'
20	' This program is distributed in the hope that it will be useful,
21	' but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
22	' MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
23	' GNU General Public License for more details.
24	'
25	' You should have received a copy of the GNU General Public License
26	' along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
27
28
29
30	' /********************************************************************************/
31
32	' Summaries:
33
34	'     Module RandomRange
35	'
36	'         Function: GetRandom, Testing
37	'
38	'
39	' /********************************************************************************/
40
41	#End Region
42
43	Imports Microsoft.VisualBasic.ComponentModel.Ranges.Model
44	Imports Microsoft.VisualBasic.Language
45	Imports Microsoft.VisualBasic.Linq
46	Imports sys = System.Math
47
48	Namespace Math
49
50	''' <summary>
51	''' 针对负数到正数的range随机数，小数位最多精确到1E-4
52	''' </summary>
53	Public Module RandomRange
54
55	''' <summary>
56	'''
57	''' </summary>
58	''' <param name="from"></param>
59	''' <param name="[to]"></param>
60	''' <param name="INF"></param>
61	''' <param name="forceInit">
62	''' True的时候会通过牺牲性能来强制重新实例化随机数发生器来获取足够的随机
63	''' </param>
64	''' <returns></returns>
65	Public Function GetRandom(from#, to#, Optional INF% = 5, Optional forceInit As Boolean = False) As IValueProvider
66	Dim pf! = ScientificNotation.PowerLog10(from, INF), pt! = ScientificNotation.PowerLog10([to], INF)
67
68	If from > 0 Then
69	If [to] > 0 Then ' from 是正数，则to也必须是正数
70	If pf <> 0F Then  ' 如果from不是常数（极大数或者极小数），则整体当做极值数来看待
71	Return AddressOf New PreciseRandom(pf, CSng(sys.Log10([to]))).NextNumber
72	Else ' from 是常数
73	If pt > 0 Then ' 同样的，当to也是极值数的时候，整体也将被当做极值数来看待
74	Return AddressOf New PreciseRandom(CSng(sys.Log10(from)), pt).NextNumber
75	Else
76	' to 也是常数
77	Dim range As New DoubleRange(from, [to])
78
79	If forceInit Then
80	Return Function() New Random().NextDouble(range)  ' 想要通过牺牲性能来强制获取足够的随机
81	Else
82	Dim rnd As New Random
83	Return Function() rnd.NextDouble(range)  ' 假若二者都是常数，则返回常数随机区间
84	End If
85	End If
86	End If
87	Else
88	Throw New InvalidConstraintException(
89	$"Can not creates a range as min is positive but max is negative! (from:={from}, to:={[to]})")
90	End If
91	Else ' from是负数
92	If [to] > 0 Then ' to 是正数
93	If pf <> 0F OrElse pt <> 0F Then  ' from是极值数，则整体当做极值数来看待
94
95	pf = sys.Log10(sys.Abs(from))
96	pt = sys.Log10(sys.Abs([to]))
97
98	Dim c!() = {0F, pf}
99	Dim rf As New PreciseRandom(c.Min, c.Max)
100	c = {0F, pt}
101	Dim rt As New PreciseRandom(c.Min, c.Max)
102	Dim ppf = sys.Abs(pf) / (sys.Abs(pf) + sys.Abs(pt))
103
104	If forceInit Then
105	Return Function()
106	If New Random().NextDouble < ppf Then
107	Return -1 * rf.NextNumber
108	Else
109	Return rt.NextNumber
110	End If
111	End Function
112	Else
113	Dim rnd As New Random
114	Return Function()
115	If rnd.NextDouble < ppf Then
116	Return -1 * rf.NextNumber
117	Else
118	Return rt.NextNumber
119	End If
120	End Function
121	End If
122	Else
123	Dim range As New DoubleRange(from, [to])
124	If forceInit Then
125	Return Function() New Random().NextDouble(range)
126	Else
127	Dim rnd As New Random
128	Return Function() rnd.NextDouble(range)
129	End If
130	End If
131	Else  ' to 同样也是负数的情况
132	If pf <> 0F OrElse pt <> 0F Then ' 两个都是极值数
133
134	pf = sys.Log10(sys.Abs(from))
135	pt = sys.Log10(sys.Abs([to]))
136
137	Dim c = {pf, pt}
138	Dim rnd As New PreciseRandom(c.Min, c.Max)   ' 由于from要小于to
139	Return Function() -1 * rnd.NextNumber
140	Else  ' from 和 to 都是负实数
141	Dim range As New DoubleRange(from, [to])
142	If forceInit Then
143	Return Function() New Random().NextDouble(range)
144	Else
145	Dim rnd As New Random
146	Return Function() rnd.NextDouble(range)
147	End If
148	End If
149	End If
150	End If
151	End Function
152
153	Public Function Testing(from#, to#) As Double()
154	Dim rnd As IValueProvider = GetRandom(from, [to])
155	Dim bufs As New List(Of Double)
156
157	For Each i% In 1000%.Sequence
158	bufs += rnd()
159	Next
160
161	Return bufs
162	End Function
163	End Module
164	End Namespace