Цей заголовок представляє засоби генерації випадкових чисел. Ця бібліотека дозволяє створювати випадкові числа за допомогою комбінацій генераторів і розподілів.

Генератори: Об’єкти, які генерують рівномірно розподілені числа.
• Розподіл : об’єкти, які перетворюють послідовності чисел, згенеровані генератором, у послідовності чисел, що відповідають певному розподілу випадкових величин, наприклад рівномірному нормальному або біноміальному.

Генератори

I. Механізми псевдовипадкових чисел: Вони використовують алгоритм для генерації випадкових чисел на основі початкового початкового числа. Це:

1. linear_congruential_engine : це найпростіший механізм у бібліотеці STL, який генерує випадкові цілі числа без знаку. З цього випливає: 

підключити базу даних java

 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 

оператор():Він генерує випадкове число.хв:Він дає мінімальне значення, яке повертає оператор-член().максимум:Він дає максимальне значення, яке повертає оператор-член().

// 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; } 

Вихід:

211182246 is a random number between 1 and 2147483646

2. mersenne_twister_engine: Це система випадкових чисел на основі алгоритму Мерсенна Твістера. Він створює високоякісні випадкові цілі числа без знаку в інтервалі [0 (2^w)-1].
де «w» — розмір слова: кількість бітів кожного слова в послідовності станів. 

оператор():Він генерує випадкове число.хв:Він повертає мінімальне значення, яке повертає оператор-член(), яке для mersenne_twister_engine завжди дорівнює нулю.максимум:Він повертає максимальне значення, яке повертає оператор-член (), яке для mersenne_twister_engine дорівнює 2w-1 (де w — розмір слова).

// 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; } 

Вихід:

3348201622 is a random number between 0 and 4294967295

3. subtract_with_carry_engine: Це механізм генератора псевдовипадкових чисел, який створює цілі числа без знаку.
Використовується алгоритм із відставанням генератор фібоначчі з послідовністю станів із r цілих елементів плюс одне значення переносу.

array.sort у java

оператор(): генерує випадкове число.макс: повертає максимальне значення, яке повертає оператор-член(), яке становить (2^w)-1 для subtract_with_carry_engine, де «w» — це розмір слова.хв: повертає мінімальне значення, яке повертає оператор-член(), яке завжди дорівнює нулю для subtract_with_carry_engine.

// 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; } 

Вихід:

8606455 is a random number between 0 and 16777215

II. Генератор випадкових чисел : Це генератор випадкових чисел, який створює недетерміновані випадкові числа.

випадковий_пристрій: це справжній генератор випадкових чисел.оператор(): повертає нове випадкове число.хв: повертає мінімальне значення, яке повертає оператор-член(), яке для random_device завжди дорівнює нулю.макс: повертає максимальне значення, яке повертає оператор-член().

// 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; } 

Вихід:

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

III. Механізми псевдовипадкових чисел (екземпляри) : Це конкретні екземпляри генераторних двигунів і адаптерів:

1. default_random_engine : це клас двигуна випадкових чисел, який генерує псевдовипадкові числа.

хв: повертає мінімальне значення оператора().макс: повертає максимальне значення, задане operator().оператор(): повертає нове випадкове число.
Функція змінює внутрішній стан на один, який змінює значення стану відповідно до заданого алгоритму:

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

// 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;  }  

Вихід:

201066682 is a random number between 1 and 2147483646

2. minstd_rand: Він генерує псевдовипадкові числа; це схоже на лінійний конгруентний генератор

оператор():Він повертає нове випадкове число. Функція змінює внутрішній стан на один, який змінює значення стану відповідно до наступного алгоритму:

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

хв:Він повертає мінімальне значення, задане оператором-членом().максимум:Він повертає максимальне значення, задане оператором-членом(), яке для linear_congruential_engine є (модуль-1).

// 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;  } 

Вихід:

489592737 is a random number between 1 and 2147483646

3.MT19937: Це генератор Mersenne Twister 19937. Це псевдовипадковий генератор 32-розрядних чисел із розміром стану 19937 біт.

оператор():Він генерує випадкове число. Функція змінює внутрішній стан на одиницю за допомогою алгоритму переходу, який створює поворот на вибраному елементі.максимум:Він повертає максимальне значення, задане operator().хв:Повертає мінімальне значення оператора().
 

// 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;  } 

Вихід:

оператор verilog case

1445431990 is a random number between 0 and 4294967295

4. ranlux24_base: Це базовий генератор Ranlux 24. Це псевдовипадковий генератор 24-розрядних чисел із відніманням і переносом, який зазвичай використовується як базовий механізм для генератора ranlux24.

оператор():Він повертає нове випадкове число.
Функція змінює внутрішній стан, викликаючи свій алгоритм переходу, який застосовує до елемента операцію віднімання з переносом.максимум:Він повертає максимальне значення, задане operator().хв:Повертає мінімальне значення оператора().

// 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;  }  

Вихід:

7275352 is a random number between 0 and 16777215

Подібний формат застосовний для інших прикладів.

IV. Адаптери двигуна

1. discard_block_engine: Це шаблон класу адаптера двигуна, який адаптує a Двигун генератора псевдовипадкових чисел типу, використовуючи лише елементи 'r' кожного блоку елементів 'p' із створеної послідовності, відкидаючи решту.
Адаптер веде внутрішній підрахунок кількості елементів, створених у поточному блоці.

hashmap

Стандартні генератори ranlux24 і ranlux48 адаптувати a subtract_with_carry_engine за допомогою цього адаптера.

оператор():Він повертає нове випадкове число.максимум:Він повертає максимальне значення, задане operator().хв:Повертає мінімальне значення оператора().

// 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;  }  

Вихід:

8132325 is a random number between 0 and 16777215

2. independent_bits_engine: Це шаблон класу адаптера двигуна, який адаптує a Двигун генератора псевдовипадкових чисел типу для створення випадкових чисел із певною кількістю бітів (w).

оператор():Він повертає нове випадкове число.
Алгоритм переходу двигуна викликає оператор () базового механізму стільки разів, скільки потрібно, щоб отримати достатню кількість значущих бітів для побудови випадкового значення.максимум:Він повертає максимальне значення, задане operator().хв:Повертає мінімальне значення оператора().

// 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;  }  

Вихід:

13551674127875514537 is a random number between 0 and 184467

3. shuffle_order_engine: Це шаблон класу адаптера двигуна, який адаптує a Двигун генератора псевдовипадкових чисел введіть так, щоб числа відображалися в іншій послідовності.
Об’єкт зберігає буфер із k згенерованих чисел усередині та за запитом повертає випадково вибране число в буфері, замінюючи його значенням, отриманим із його основного механізму.

оператор():Він повертає нове випадкове число.
Алгоритм переходу механізму вибирає значення у внутрішній таблиці (яке повертає функція) і замінює його новим значенням, отриманим від його базового механізму.максимум:Він повертає максимальне значення, задане operator().хв:Повертає мінімальне значення оператора().

// 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;  }  

Вихід:

9213395 is a random number between 0 and 16777215