Генератор случайных чисел

Ответ 1

Этот код адаптирован из руководства по ускорению в http://www.boost.org/doc/libs/1_42_0/libs/random/index.html:

#include <iostream>
#include "boost/random.hpp"
#include "boost/generator_iterator.hpp"
using namespace std;

int main() {
      typedef boost::mt19937 RNGType;
      RNGType rng;
      boost::uniform_int<> one_to_six( 1, 6 );
      boost::variate_generator< RNGType, boost::uniform_int<> >
                    dice(rng, one_to_six);
      for ( int i = 0; i < 6; i++ ) {
          int n  = dice();
          cout << n << endl;
     }
}

Объяснить бит:

• mt19937 является генератором mersenne twister, который генерирует необработанные случайные числа. Здесь используется typedef, поэтому вы можете легко изменить тип генератора случайных чисел.

• rng является экземпляром генератора твистеров.

• one_to_six является экземпляром дистрибутива. Это указывает числа, которые мы хотим сгенерировать, и распределение, которое они следуют. Здесь мы хотим от 1 до 6, распределенных равномерно.

• dice - это то, что принимает необработанные числа и распределение, и создает для нас числа, которые мы действительно хотим.

• dice() - это вызов operator() для объекта dice, который получает следующее случайное число, следующее за распределением, имитируя случайный шестисторонний бросок кубика.

В его нынешнем виде этот код производит одну и ту же последовательность бросков кубиков каждый раз. Вы можете рандомизировать генератор в своем конструкторе:

 RNGType rng( time(0) );   

или с помощью члена seed().

Ответ 2

Я нашел ссылку , которая дает хороший обзор свойств различных генераторов случайных чисел. Я скопировал таблицу из ссылки выше:

+-----------------------+-------------------+-----------------------------+------------------------+
|       generator       | length of cycle   | approx. memory requirements | approx. relative speed |
+-----------------------+-------------------+-----------------------------+------------------------+
| minstd_rand           | 2^31-2            | sizeof(int32_t)             |                     40 |
| rand48                | 2^48-1            | sizeof(uint64_t)            |                     80 |
| lrand48 (C library)   | 2^48-1            | -                           |                     20 |
| ecuyer1988            | approx. 2^61      | 2*sizeof(int32_t)           |                     20 |
| kreutzer1986          | ?                 | 1368*sizeof(uint32_t)       |                     60 |
| hellekalek1995        | 2^31-1            | sizeof(int32_t)             |                      3 |
| mt11213b              | 2^11213-1         | 352*sizeof(uint32_t)        |                    100 |
| mt19937               | 2^19937-1         | 625*sizeof(uint32_t)        |                    100 |
| lagged_fibonacci607   | approx. 2^32000   | 607*sizeof(double)          |                    150 |
| lagged_fibonacci1279  | approx. 2^67000   | 1279*sizeof(double)         |                    150 |
| lagged_fibonacci2281  | approx. 2^120000  | 2281*sizeof(double)         |                    150 |
| lagged_fibonacci3217  | approx. 2^170000  | 3217*sizeof(double)         |                    150 |
| lagged_fibonacci4423  | approx. 2^230000  | 4423*sizeof(double)         |                    150 |
| lagged_fibonacci9689  | approx. 2^510000  | 9689*sizeof(double)         |                    150 |
| lagged_fibonacci19937 | approx. 2^1050000 | 19937*sizeof(double)        |                    150 |
| lagged_fibonacci23209 | approx. 2^1200000 | 23209*sizeof(double)        |                    140 |
| lagged_fibonacci44497 | approx. 2^2300000 | 44497*sizeof(double)        |                     60 |
+-----------------------+-------------------+-----------------------------+------------------------+

длина цикла: длина последовательности случайных чисел до начала повторения

Ответ 3

Там нет универсального RNG. Иногда статистические свойства важны, иногда криптология, иногда необработанная скорость.