C++のランダムヘッダー |セット 1(発電機)

このヘッダーでは、乱数生成機能が導入されています。このライブラリを使用すると、ジェネレーターと分布の組み合わせを使用して乱数を生成できます。

分布 : ジェネレーターによって生成された数値シーケンスを、一様正規分布や二項分布などの特定の確率変数分布に従う数値シーケンスに変換するオブジェクト。

発電機

I. 擬似乱数エンジン: 彼らはアルゴリズムを使用して、初期シードに基づいて乱数を生成します。これらは：

乱数エンジン' title=

1.linear_congruential_engine : これは、ランダムな符号なし整数を生成する STL ライブラリの中で最も単純なエンジンです。以下のようになります。

文字列を int に解析する

 x = (a.x +c) mod m Where x= current state value a = multiplier parameter ; if m is not zero this parameter should be lower than m. c = increment parameter ; if m is not zero this parameter should be lower than m. m = modulus parameter

オペレーター（）：乱数を生成します。分:メンバーのoperator()によって返される最小値を与えます。最大:メンバーのoperator()によって返される最大値を示します。 C++

// C++ program to illustrate // the use of operator() max and min // in linear_congruential_engine #include    #include  #include  using namespace std; // driver program int main () {  // finds the time between the system clock  //(present time) and clock's epoch  unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();    // minstd_rand0 is a standard  // linear_congruential_engine  minstd_rand0 generator (seed);     // generates the random number  cout << generator() << ' is a random number between ';    //use of min and max functions  cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();    return 0; }

出力：

211182246 is a random number between 1 and 2147483646

2. mersenne_twister_engine: メルセンヌツイスターアルゴリズムに基づいた乱数エンジンです。 [0 (2^w)-1] の範囲で高品質の符号なし整数乱数を生成します。
ここで、「w」はワードサイズです。状態シーケンス内の各ワードのビット数です。

オペレーター（）：乱数を生成します。分:メンバーのoperator()によって返される最小値を返します。mersenne_twister_engineでは常に0です。最大:メンバーのoperator()によって返される最大値を返します。これは、mersenne_twister_engineの場合は2w-1です(wはワードサイズ)。 C++

// C++ program to illustrate the use of  // operator() min and max // in mersenne_twister_engine  #include    #include  #include  using namespace std; // Driver program int main () {    // finds the time between the system clock  // (present time) and clock's epoch  unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();    // mt19937 is a standard mersenne_twister_engine  mt19937 generator (seed);     // use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';    // use of max and min  cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();    return 0; }

出力：

3348201622 is a random number between 0 and 4294967295

3.subtract_with_carry_engine: これは、符号なしの整数を生成する擬似乱数生成エンジンです。
使用されているアルゴリズムは遅れていますフィボナッチジェネレータ r 整数要素と 1 つのキャリー値の状態シーケンスを持つ。

オペレーター（）：乱数を生成します。最大: メンバーの Operator() によって返される最大値を返します。これは、subtract_with_carry_engine の (2^w)-1 です。ここで、「w」はワードサイズです。分: メンバーのoperator()によって返される最小値を返します。subtract_with_carry_engineの場合は常に0です。 C++

// C++ program to illustrate the use of  // operator() min and max // in subtract_with_carry_engine #include    #include  #include  using namespace std; // Driver program int main () {    // finds the time between the system clock  // (present time) and clock's epoch  unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();    subtract_with_carry_engine<unsigned 24 10 24> generator (seed);    // use of operator()  cout << generator() << ' is a random number between ';    // use of min and max  cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();  return 0; }

出力：

8606455 is a random number between 0 and 16777215

II.乱数発生器 : 非決定的な乱数を生成する乱数発生器です。

Javaで設定したパス

ランダムデバイス: それは真の乱数発生器です。オペレーター（）: 新しい乱数を返します。分: メンバーのoperator()によって返される最小値を返します。random_deviceの場合は常に0です。最大: メンバーのoperator()が返す最大値を返します。 C++

// C++ program to illustrate the use of  // operator() min and max // in random_device  #include    #include  using namespace std; //Driver program int main () {  random_device example;    cout << 'default random_device characteristics:' << endl;    // use of min  cout << 'minimum: ' << example.min() << endl;    // use of max  cout << 'maximum: ' << example.max() << endl;    // use of entropy  cout << 'entropy: ' << example.entropy() << endl;    // use of operator()  cout << 'a random number: ' << example() << endl;    return 0; }

出力：

default random_device characteristics: minimum: 0 maximum: 4294967295 entropy: 0 a random number: 3705944883

Ⅲ．擬似乱数エンジン (インスタンス化) : これらは、ジェネレーターエンジンとアダプターの特定のインスタンス化です。

擬似乱数エンジン (インスタンス化)' title=

1.デフォルト_ランダム_エンジン : 擬似乱数を生成する乱数エンジンクラスです。

 x= (a.x + c)mod m Where x= current state value a and c = respective class template parameters m = class template parameter

C++

// C++ program to illustrate the use of  // operator() min and max  // in default_random_engine  #include     #include   #include   using namespace std;    // Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   // (present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     // minstd_rand0 is a standard linear_congruential_engine   minstd_rand0 generator (seed);     // generates the random number   cout << generator() << ' is a random number between ';     // Use of min and max   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

201066682 is a random number between 1 and 2147483646

2.minstd_rand: 擬似乱数を生成します。それは似ています線形合同生成器

オペレーター（）：新しい乱数を返します。この関数は、次のアルゴリズムに従って状態値を変更する 1 だけ内部状態を変更します。

x = (a.x + c) mod m where x= current state value a c and m=class template parameter

分:メンバーのoperator()で指定された最小値を返します。最大:メンバーのoperator()で指定された最大値を返します。これはlinear_congruential_engineの場合は(modulus-1)です。 C++

// C++ program to illustrate  // the use of operator() max and min  // in minstd_rand  #include     #include   #include   using namespace std;    //Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     // minstd_rand0 is a standard   //linear_congruential_engine   minstd_rand0 generator (seed);     // use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

文字列から整数Javaに変換します

489592737 is a random number between 1 and 2147483646

3.MT19937: これは Mersenne Twister 19937 ジェネレーターです。状態サイズが 19937 ビットの 32 ビット数値の擬似乱数ジェネレーターです。

C++

// C++ program to illustrate the  // use of operator()min and max  // in mt19937  #include     #include   #include   using namespace std;    // Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     // mt19937 is a standard   //mersenne_twister_engine   mt19937 generator (seed);     //use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

1445431990 is a random number between 0 and 4294967295

4.ranlux24_base: ランラックス24ベースジェネレーターです。これは、通常、ranlux24 ジェネレーターのベースエンジンとして使用される、24 ビット数値のキャリー付き減算疑似乱数ジェネレーターです。

C++

// C++ program to illustrate  // the use of operator()min and max  // in ranlux24_base  #include     #include   #include   using namespace std;    //Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();   subtract_with_carry_engine<unsigned241024> generator (seed);     //use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

7275352 is a random number between 0 and 16777215

同様の形式が他の例にも適用できます。

IV.エンジンアダプター

C++のランダムヘッダー |セット 1(発電機)

1. 廃棄ブロックエンジン: を適応させるエンジンアダプタークラステンプレートです。 擬似乱数生成エンジン 生成するシーケンスの「p」要素の各ブロックの「r」要素のみを使用して型を作成し、残りを破棄します。
アダプターは、現在のブロック内で生成された要素の数の内部カウントを保持します。

標準的なジェネレーター ランラックス24 そして ランラックス48 適応させる サブトラクトウィズキャリーエンジン このアダプターを使って。

オペレーター（）：新しい乱数を返します。最大:これは、operator() で指定された最大値を返します。分:これは、operator() で指定された最小値を返します。 C++

// C++ program to illustrate  // the use of operator()min and max  // in the discard_block_engine  #include     #include   #include   using namespace std;    //Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     // ranlux24 is a standard instantiation   //of discard_block_engine:   ranlux24 generator (seed);     //use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

8132325 is a random number between 0 and 16777215

2.独立ビットエンジン: を適応させるエンジンアダプタークラステンプレートです。 擬似乱数生成エンジン 特定のビット数 (w) の乱数を生成するタイプ。

C++

// C++ program to illustrate  // the use of operator()min and max  // in independent_bits_engine  #include     #include     // It imports the symbol names in  // std namespace and possibly in Global namespace.  #include   #include   using namespace std;    //Driver program  int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     //use of independent_bits_engine   independent_bits_engine<mt1993764uint_fast64_t> generator (seed);     //use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

13551674127875514537 is a random number between 0 and 184467

3. シャッフルオーダーエンジン: を適応させるエンジンアダプタークラステンプレートです。 擬似乱数生成エンジン 番号が異なる順序で配信されるように入力します。
オブジェクトは内部で生成された k 個の数値のバッファーを保持し、要求されると、バッファー内でランダムに選択された数値を返し、その数値をベースエンジンから取得した値に置き換えます。

Java と C++ の比較

C++

// C++ program to illustrate  // the use of operator()min and max  // in shuffle_order_engine  #include     #include   #include   using namespace std;    int main ()  {     // finds the time between the system clock   //(present time) and clock's epoch   unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();     // ranlux24 is a standard instantiation   // of discard_block_engine:   ranlux24 generator (seed);     //use of operator()   cout << generator() << ' is a random number between ';     //use of max and min   cout << generator.min() << ' and ' << generator.max();     return 0;  }

出力：

9213395 is a random number between 0 and 16777215

クイズの作成