C++随机数产生以及通过Eigen库获得正态分布的随机矩阵 |
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简介
在C++11标准之前,一般是利用rand()函数产生一个均匀分布的,范围从0到系统相关的最大值之间的随机整数,然后再通过转换得到不同分布的随机数,这种方法比较麻烦,同时转换过程中会引入非随机性。 C++11标准中,定义了随机数引擎类和随机数分布类,通过随机数引擎和随机数分布的组合,可以产生各种分布的随机数。这些类包含在头文件random中,使用前需要先包含random头文件: #include 随机数产生随机数引擎和随机数分布都是重载了调用运算符"()"的函数对象类,随机数引擎的调用运算符不接受参数,并且返回一个unsigned随机数,称为原始随机数。而随机数分布的调用运算符接受一个随机数引擎类作为参数,返回服从特定分布的随机数。 1 随机数引擎 一般采用default_random_engine类创建一个随机数引擎对象(default_random_engine的具体实现与不同的编译器有关)。创建随机数引擎的方式如下 default_random_engine e; 2 随机数分布 随机数服从的分布由随机数分布类决定,如 分布类型随机数分布类正态分布normal_distribution n(m,s) 均值为m,标准差为s,m默认值为0,s默认值为1 χ 2 \chi^2 χ2分布chi_squared_distribution c(x) x为自由度,默认为1.0T分布student_t_distribution s(n) n为自由度,默认为13 利用随机数分布和引擎产生随机数 以正态分布为例,下面的例子产生一个服从 N ( 0 , 1 0 2 ) N(0,10^2) N(0,102)(即均值0,标准差10的正态分布)的随机数。 #include #include #include using namespace std; int main(){ //产生随机数引擎,采用time作为种子,以确保每次运行程序都会得到不同的结果 static default_random_engine e(time(0)); //产生正态分布对象 static normal_distribution n(0,10); double random_number=n(e);//把引擎作为参数,调用随机分布对象 coutreturn n(e);}); cout MatrixXd m=MatrixXd::Zero(10,10).unaryExpr(ptr_fun(generate_random)); cout |
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