c++11随机数生成_随机数怎么产生

小小码 • 2023-07-20 13:30 • 未分类 • 阅读 143

大家好，我是考100分的小小码，祝大家学习进步，加薪顺利呀。今天说一说c++11随机数生成_随机数怎么产生,希望您对编程的造诣更进一步.

前九篇在这里：
C++11新特性之新类型与初始化: blog.guoyb.com/2016/06/18/…
C++11新特性之类型推断与类型获取: blog.guoyb.com/2016/06/25/…
C++11新特性之lambda： blog.guoyb.com/2016/06/30/…
C++11新特性之容器相关特性： blog.guoyb.com/2016/07/09/…
C++11新特性之智能指针： blog.guoyb.com/2016/08/02/…
C++11新特性之Class: blog.guoyb.com/2016/08/14/…
C++11新特性之右值引用与移动： blog.guoyb.com/2016/08/20/…
C++11新特性之template： blog.guoyb.com/2016/08/31/…
C++11新特性之正则表达式： blog.guoyb.com/2016/09/10/…

这是C++11新特性介绍的第十部分，涉及到随机数库相关的新特性。
不想看toy code的读者可以直接拉到文章最后看这部分的总结。

简介

之前，C++中的随机数生成都依赖于一个简单的rand函数。这个函数产生一定范围内的一个均匀随机整数。如果需要其他随机分布或者其他范围的随机数，就需要根据rand函数产生的随机数进行再加工，不过这时，就容易引入非随机性了。

C++11新标准中引入了一个新的随机数库，相关功能定义在random头文件中，通过多个互相协作的类，可以生成任意范围内、服从多种随机分布的随机数。

随机引擎

新的随机数库中引入了随机引擎的概念。一个随机引擎将产生一组原始的随机数列，一般这些原始的随机数不能直接使用，要配合随机分布类产生符合某分布的随机数后才能进行使用。

一般，最常用的随机引擎是default_random_engine。

std::cout<<"test default random engine:\n";
std::default_random_engine e;
e.seed(time(0));
for(size_t i = 0; i < 10; i++)
  std::cout<


随机分布
可以用uniform_int_distribution和随机引擎配合来产生均匀分布的随机整数。 
std::cout<<"test random distribution:\n";
e.seed(time(0));
std::uniform_int_distribution u(0, 9);
for(size_t i = 0; i < 10; i++)
  std::cout<
 

类似的，uniform_real_distribution则可以产生一个均匀分布的实数。 
std::cout<<"test real distribution:\n";
e.seed(time(0));
std::uniform_real_distribution u2(0, 1);
for(size_t i = 0; i < 10; i++)
  std::cout<
 

换一个分布，试试正态分布： 
std::cout<<"test normal distribution:\n";
e.seed(time(0));
std::normal_distribution<> n(4, 1.5);
std::vector vals(9);
for(size_t i = 0; i < 250; i++)
{
  unsigned v = lround(n(e));
  if(v < vals.size()) vals[v]++;
}

for(size_t i = 0; i < vals.size(); i++)
{
  std::cout<
 

伯努利分布也是经常会使用到的： 
std::cout<<"test bernoulli distribution:\n";
e.seed(time(0));
std::bernoulli_distribution b(0.7);
std::vector bers(2);
for(size_t i = 0; i < 200; i++)
{
  if(b(e)) bers[1]++;
  else bers[0]++;
}
std::cout<<"True: "<
 

输出
整个测试程序的输出结果如下： 
test default random engine:
1446291605      455604842       1571377939      395129967       929918845       1907528696      51427609        1055398369      2012947210      146383632
test default random engine done.

test random distribution:
6       2       7       1       4       8       0       4       9       0
test random distribution done.

test real distribution:
0.212158        0.183997        0.888262        0.491458        0.0681652       0.173643        0.128234        0.954471        0.891836        0.912416
test real distribution done.

test normal distribution:
0: ** 1: ******** 2: ******************************
3: ************************************************* 4: *****************************************************************
5: ******************************************************* 6: ***************************** 7: ********* 8: * test normal distribution done. test bernoulli distribution: True: 132 False: 68 test bernoulli distribution done.

总结

C++11新标准中引入了比rand更强大的随机数库。 
随机数引擎和随机分布类配合，共同产生符合某一分布、在某一范围内的随机数。

完整代码详见random.cpp 
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