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C ++で乱数を生成します

C++で2つのdoubleの間に乱数を生成する方法は、これらの数値はxxxxx、yyyyyのように見えるはずです。

c++random
73
Radi

方法は次のとおりです

double fRand(double fMin, double fMax)
{
    double f = (double)Rand() / Rand_MAX;
    return fMin + f * (fMax - fMin);
}

プログラムを起動するたびに、適切なシードでsrand（）を呼び出すことを忘れないでください。

[編集]この回答は、C++がネイティブの非Cベースのランダムライブラリであるため廃止されました（Alessandro Jacopsonsの回答を参照）しかし、これはまだCに適用されます

103
rep_movsd

このソリューションには、C++ 11（またはTR1）が必要です。

#include <random>

int main()
{
   double lower_bound = 0;
   double upper_bound = 10000;
   std::uniform_real_distribution<double> unif(lower_bound,upper_bound);
   std::default_random_engine re;
   double a_random_double = unif(re);

   return 0;
}

詳細については、John D. Cookの "C++ TR1を使用した乱数生成" を参照してください。

Stroustrup's "Random number generation" もご覧ください。

85
Alessandro Jacopson

ここで精度が問題になる場合は、有効ビットをランダム化することで、より細かい目盛りで乱数を作成できます。 0.0と1000.0の間のdoubleが必要だと仮定しましょう。

MSVC（12/Win32）では、たとえばRand_MAXは32767です。

共通のRand()/Rand_MAXスキームを使用する場合、ギャップは

1.0 / 32767.0 * ( 1000.0 - 0.0) = 0.0305 ...

IEE 754ダブル変数（53有効ビット）および53ビットランダム化の場合、0から1000の問題の可能な最小のランダム化ギャップは

2^-53 * (1000.0 - 0.0) = 1.110e-13

したがって、大幅に低くなります。

欠点は、ランダム化された整数を取得するために4つのRand（）呼び出しが必要になることです（15ビットのRNGを想定）。

double random_range (double const range_min, double const range_max)
{
  static unsigned long long const mant_mask53(9007199254740991);
  static double const i_to_d53(1.0/9007199254740992.0);
  unsigned long long const r( (unsigned long long(Rand()) | (unsigned long long(Rand()) << 15) | (unsigned long long(Rand()) << 30) | (unsigned long long(Rand()) << 45)) & mant_mask53 );
  return range_min + i_to_d53*double(r)*(range_max-range_min);
}

仮数またはRNGのビット数が不明な場合、関数内でそれぞれの値を取得する必要があります。

#include <limits>
using namespace std;
double random_range_p (double const range_min, double const range_max)
{
  static unsigned long long const num_mant_bits(numeric_limits<double>::digits), ll_one(1), 
    mant_limit(ll_one << num_mant_bits);
  static double const i_to_d(1.0/double(mant_limit));
  static size_t num_Rand_calls, rng_bits;
  if (num_Rand_calls == 0 || rng_bits == 0)
  {
    size_t const Rand_max(Rand_MAX), one(1);
    while (Rand_max > (one << rng_bits))
    {
      ++rng_bits;
    }
    num_Rand_calls = size_t(ceil(double(num_mant_bits)/double(rng_bits)));
  }
  unsigned long long r(0);
  for (size_t i=0; i<num_Rand_calls; ++i)
  {
    r |= (unsigned long long(Rand()) << (i*rng_bits));
  }
  r = r & (mant_limit-ll_one);
  return range_min + i_to_d*double(r)*(range_max-range_min);
}

注：すべてのプラットフォームで、符号なしlong longのビット数（64ビット）が二重仮数ビットの数（IEE 754の53ビット）より大きいかどうかはわかりません。そうでない場合、if (sizeof(unsigned long long)*8 > num_mant_bits) ...のようなチェックを含めるのはおそらく「スマート」でしょう。

7
Pixelchemist

これは、パフォーマンスが高く、スレッドセーフで、多くの用途に十分な柔軟性を備えている必要があります。

#include <random>
#include <iostream>

template<typename Numeric, typename Generator = std::mt19937>
Numeric random(Numeric from, Numeric to)
{
    thread_local static Generator gen(std::random_device{}());

    using dist_type = typename std::conditional
    <
        std::is_integral<Numeric>::value
        , std::uniform_int_distribution<Numeric>
        , std::uniform_real_distribution<Numeric>
    >::type;

    thread_local static dist_type dist;

    return dist(gen, typename dist_type::param_type{from, to});
}

int main(int, char*[])
{
    for(auto i = 0U; i < 20; ++i)
        std::cout << random<double>(0.0, 0.3) << '\n';
}
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Galik

このスニペットはStroustrupの The C++ Programming Language（4th Edition） 、§40.7; C++ 11が必要です。

#include <functional>
#include <random>

class Rand_double
{
public:
    Rand_double(double low, double high)
    :r(std::bind(std::uniform_real_distribution<>(low,high),std::default_random_engine())){}

    double operator()(){ return r(); }

private:
    std::function<double()> r;
};

#include <iostream>    
int main() {
    // create the random number generator:
    Rand_double rd{0,0.5};

    // print 10 random number between 0 and 0.5
    for (int i=0;i<10;++i){
        std::cout << rd() << ' ';
    }
    return 0;
}
2
Alessandro Jacopson

このようなもの：

#include <iostream>
#include <time.h>

using namespace std;

int main()
{
    const long max_Rand = 1000000L;
    double x1 = 12.33, x2 = 34.123, x;

    srandom(time(NULL));

    x = x1 + ( x2 - x1) * (random() % max_Rand) / max_Rand;

    cout << x1 << " <= " << x << " <= " << x2 << endl;

    return 0;
}
0
Oleg Razgulyaev