C++学习笔记——std::uniform

头文件：#include

作用：随机生成一个整数i，根据分布概率函数 P ( i ∣ a , b ) = 1 b − a + 1 P(i|a,b)=\frac{1}{b-a+1} P(i∣a,b)=b−a+11​均匀分布在一个闭区间**[a, b]**

用法：

#include 
#include 
using namespace std;

int main(int argc, char const* argv[])
{
    random_device rd; // 用于随机数引擎获得随机种子
    std::mt19937 gen(rd()); // 以rd()为种子的标准mersenne_twister_engine
    uniform_int_distribution<int> distribute(1, 6);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        cout << distribute(gen) << " ";
    }
    cout << endl;
}

输出：

4 5 3 6 1 4 6 4 6 6

由于是伪随机算法，所以每次运行生成的随机数都是一样的

以下使用时间函数可生成真随机数：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main(int argc, char const* argv[])
{
    random_device rd; // 用于随机数引擎获得随机种子
    std::mt19937 gen((unsigned int)time(NULL)); // 以(unsigned int)time(NULL)为种子的标准mersenne_twister_engine，每次都是不同的
    uniform_int_distribution<int> distribute(1, 6);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        cout << distribute(gen) << " ";
    }
    cout << endl;
}

注：

• random_device：

  • std::random_device是一个均匀分布的整数随机数生成器，它产生非确定性随机数。
  • std::random_device如果非确定性源（例如硬件设备）对实现不可用，则可以根据实现定义的伪随机数引擎来实现。在这种情况下，每个std::random_device对象都可以生成相同的数字序列。

• std::mt19937：

    typedef mersenne_twister_engine<
      uint_fast32_t,
      32, 624, 397, 31,
      0x9908b0dfUL, 11,
      0xffffffffUL, 7,
      0x9d2c5680UL, 15,
      0xefc60000UL, 18, 1812433253UL> mt19937;
  

  梅森旋转算法（Mersenne twister）是一个伪随机数发生算法。

  Mersenne Twister有以下优点：随机性好，在计算机上容易实现，占用内存较少(mt19937的C程式码执行仅需624个字的工作区域)，与其它已使用的伪随机数发生器相比，产生随机数的速度快、周期长，可达到2¹⁹⁹³⁷-1，且具有623维均匀分布的性质，对于一般的应用来说，足够大了，序列关联比较小，能通过很多随机性测试。