Ruby script to calc uniform random numbers by chi-squared distribution method.

chi2_rndnum.rb

# -*- coding: utf-8 -*-
class Chi2Rndnum
  # 各種定数定義
  A = 1103515245  # 乗数
  C = 12345       # 加数
  M = 2 ** 31     # 法
  N = 1000        # 発生させる乱数の個数
  M_MAX = 10      # 整数乱数の範囲
  F = N / M_MAX.to_f  # 期待値
  S = 40.0 / F    # ヒストグラム用スケール

  # 計算クラス
  class Calc
    # コンストラクタ
    def initialize
      # 乱数の種の初期値
      @r = 12345
      # 件数格納用配列初期化
      @hist = Array.new( M_MAX + 1, 0 )
      # カイ２乗検定初期値
      @e = 0.0
    end

    # 一様乱数生成
    def generate_rndnum
      1.upto( N ) do |i|
        rank = rnd
        @hist[rank] += 1
      end
    end

    # 1 ～ 10 の整数乱数
    def rnd
      # 0 ～ 2の31乗 未満の整数乱数
      @r = (A * @r + C) % M

      # 0 ～ 1 未満の実数乱数に 10 を乗じて 1 を加えることで
      # 1 ～ 10 の整数乱数にする
      return M_MAX * (@r / (M - 0.9)) + 1;
    end

    # 結果表示
    def display
      1.upto( M_MAX ) do |i|
        # 件数表示
        printf("%3d:%3d ", i, @hist[i])

        # ヒストグラム表示
        0.upto( @hist[i] * S - 1 ) { |j| print "*" }
        puts

        # カイ２乗検定
        @e = @e + ( @hist[i] - F ) * ( @hist[i] - F ) / F
      end

      # カイ２乗検定値表示
      puts "χ2 = #{@e}"
    end
  end

  # メイン処理
  begin
    # 計算クラスインスタンス化
    obj_calc = Calc.new

    # 一様乱数生成
    obj_calc.generate_rndnum

    # 結果表示
    obj_calc.display
  rescue => e
    # エラーメッセージ
    puts "[例外発生] #{e}"
  end
end