Конспект-справочник 'Моделирование на C++'

Генерация случайных чисел 
Генерацию (псевдо-)случайных чисел производит некоторый алгоритм. 
Простой алгоритм может выглядеть так: 
uint32_t rnd() 
{ 
static uint32_t x 
= 1; // инициализация начального значения. Объект
// 
объявлен static - он виден только внутри
// 
функции, но существует все время работы
// 
программы, не только при входе в функцию. 
return x = 64525*x 
+ 1013904223; // следующее значение вычисляется на
// 
основе предыдущего. Значением
// 
оператора присваивания является
// 
присваиваемое значение. Его то и
// 
возвращает функция. 
} 
Пример использования алгоритма: 
for(int i=0; i< 10;i++) 
cout << rnd() << endl; 
Так вот, стандартная библиотека предоставляет генераторы псевдо-
случайных чисел, использующие разные алгоритмы генерации (Вихрь 
Мерсенна, линейный конгруэнтный генератор, разновидность метода 
Фибоначчи с запаздываниями - subtract with carry). 
Различные генераторы на основе перечисленных алгоритмов и их 
модификаций:
•
default_random_engine - 
линейный конгруэнтный генератор 
•
minstd_rand - 
линейный конгруэнтный генератор вида 'x = x * 48271 % 
2147483647' 
•
minstd_rand0 - 
линейный конгруэнтный генератор 'x = x * 16807 % 
2147483647' 
•
mt19937 - 
генератор Вихрь Мерсенна 32-битных чисел с 19937-битным 
состоянием 
•
mt19937_64 - 
генератор Вихрь Мерсенна 64-битных чисел с 19937-
битным состоянием 
•
ranlux24_base - 
метод Фибоначчи по основанию 24 
•
ranlux48_base - 
метод Фибоначчи по основанию 48 
•
ranlux24 - 
модификация прдыдущего варианта по основанию 24 с 
отбрасыванием блока 
•
ranlux48 - 
модификация прдыдущего варианта по основанию 48 с 
отбрасыванием блока 
•
knuth_b - 
модификация линейного конгруэнтного генератора с 
перемешиванием 
И, наконец, недетерминированный генератор
•
random_device - 
использует устройства компьютера для генерации 
непсевдослучайной последовательности. Доступен не на всех платформах и 
48 

---

генерирует исключение во время объявления, если такого устройства на 
платформе нет. 
Использоваться генераторы могут так же, как и в самодельном примере: 
#include  
 
minstd_rand0 rnd(1); // 1 - 
инициализатор псевдослучайной последовательности 
 
for(int i=0; i< 10;i++) 
cout << rnd() << endl; 
Упражнение: посчитать количество уникальных значений в 
псевдослучайной последовательности. Определить период. 
Используя генератор можно создавать последовательности с различным 
распределением (например, распределение суммы равномерно распределенных 
случайных величин приближается к нормальному распределению с ростом 
числа слагаемых). Распределения, который поддерживает стандартная 
библиотека: