std::cauchy_distribution

 

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汎用数値演算
iota (C++11) ranges::iota (C++23) accumulate inner_product adjacent_difference    partial_sum	reduce (C++17) transform_reduce (C++17) inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)

 

擬似乱数生成

一様乱数ビット生成器   uniform_random_bit_generator (C++20) 乱数エンジン linear_congruential_engine (C++11) mersenne_twister_engine (C++11) subtract_with_carry_engine (C++11) philox_engine (C++26) 乱数エンジンアダプタ discard_block_engine (C++11) independent_bits_engine (C++11) shuffle_order_engine (C++11) 定義済み乱数生成器 非決定論的乱数 random_device (C++11) ユーティリティ generate_canonical (C++11) seed_seq (C++11) 乱数アルゴリズム ranges::generate_random (C++26) C言語の乱数ライブラリ rand    srand    RAND_MAX

乱数分布 一様分布 uniform_int_distribution (C++11) uniform_real_distribution (C++11) generate_canonical (C++11) ベルヌーイ分布 bernoulli_distribution (C++11) binomial_distribution (C++11) negative_binomial_distribution (C++11) geometric_distribution (C++11) ポアソン分布 poisson_distribution (C++11) exponential_distribution (C++11) gamma_distribution (C++11) weibull_distribution (C++11) extreme_value_distribution (C++11) 正規分布 normal_distribution (C++11) lognormal_distribution (C++11) chi_squared_distribution (C++11) cauchy_distribution (C++11) fisher_f_distribution (C++11) student_t_distribution (C++11) 標本分布 discrete_distribution (C++11) piecewise_constant_distribution (C++11) piecewise_linear_distribution (C++11)

 

std::cauchy_distribution

メンバ関数

cauchy_distribution::cauchy_distribution

cauchy_distribution::reset

生成

cauchy_distribution::operator()

特性

cauchy_distribution::acauchy_distribution::b

cauchy_distribution::param

cauchy_distribution::min

cauchy_distribution::max

非メンバ関数

operator==operator!= (C++11)(C++11)(C++20まで)

operator<<operator>> (C++11)(C++11)

 

ヘッダー <random> で定義
template< class RealType = double > class cauchy_distribution;		(C++11以降)

「コーシー分布」（ローレンツ分布とも呼ばれる）に従う乱数を生成します。

\({\small f(x;a,b)={(b\pi{[1+{(\frac{x-a}{b})}^{2}]} })}^{-1}\)f(x; a,b) = ⎛
⎜
⎝bπ ⎡
⎢
⎣1 + ⎛
⎜
⎝

x - a

b

⎞
⎟
⎠2
⎤
⎥
⎦⎞
⎟
⎠-1

std::cauchy_distribution は RandomNumberDistribution のすべての要件を満たします。

テンプレートパラメータ

RealType

-

ジェネレータによって生成される結果の型。これが float, double, または long double のいずれでもない場合、動作は未定義です。

メンバ型

メンバ型	定義
result_type (C++11)	RealType
param_type (C++11)	パラメータセットの型。RandomNumberDistribution を参照してください。

メンバ関数

(コンストラクタ) (C++11)	新しい分布を構築します。 (public member function)
reset (C++11)	分布の内部状態をリセットします。 (public member function)
生成
operator() (C++11)	分布における次の乱数を生成する (public member function)
特性
ab (C++11)	分布パラメータを返します。 (public member function)
param (C++11)	分布パラメータオブジェクトを取得または設定します。 (public member function)
min (C++11)	生成される可能性のある最小値を返します。 (public member function)
max (C++11)	生成される可能性のある最大値を返します。 (public member function)

非メンバ関数

operator==operator!= (C++11)(C++11)(C++20で削除)	2つの分布オブジェクトを比較します。 (function)
operator<<operator>> (C++11)	疑似乱数分布のストリーム入出力を実行 (関数テンプレート)

例

このコードを実行

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <map>
#include <random>
#include <vector>
 
template<int Height = 5, int BarWidth = 1, int Padding = 1, int Offset = 0, class Seq>
void draw_vbars(Seq&& s, const bool DrawMinMax = true)
{
    static_assert(0 < Height and 0 < BarWidth and 0 <= Padding and 0 <= Offset);
 
    auto cout_n = [](auto&& v, int n = 1)
    {
        while (n-- > 0)
            std::cout << v;
    };
 
    const auto [min, max] = std::minmax_element(std::cbegin(s), std::cend(s));
 
    std::vector<std::div_t> qr;
    for (typedef decltype(*std::cbegin(s)) V; V e : s)
        qr.push_back(std::div(std::lerp(V(0), 8 * Height,
                                        (e - *min) / (*max - *min)), 8));
 
    for (auto h{Height}; h-- > 0; cout_n('\n'))
    {
        cout_n(' ', Offset);
 
        for (auto dv : qr)
        {
            const auto q{dv.quot}, r{dv.rem};
            unsigned char d[]{0xe2, 0x96, 0x88, 0}; // Full Block: '█'
            q < h ? d[0] = ' ', d[1] = 0 : q == h ? d[2] -= (7 - r) : 0;
            cout_n(d, BarWidth), cout_n(' ', Padding);
        }
 
        if (DrawMinMax && Height > 1)
            Height - 1 == h ? std::cout << "┬ " << *max:
                          h ? std::cout << "│ "
                            : std::cout << "┴ " << *min;
    }
}
 
int main()
{
    std::random_device rd{};
    std::mt19937 gen{rd()};
 
    auto cauchy = [&gen](const float x0, const float 𝛾)
    {
        std::cauchy_distribution<float> d{x0 /* a */, 𝛾 /* b */};
 
        const int norm = 1'00'00;
        const float cutoff = 0.005f;
 
        std::map<int, int> hist{};
        for (int n = 0; n != norm; ++n)
            ++hist[std::round(d(gen))];
 
        std::vector<float> bars;
        std::vector<int> indices;
        for (auto const& [n, p] : hist)
            if (float x = p * (1.0 / norm); cutoff < x)
            {
                bars.push_back(x);
                indices.push_back(n);
            }
 
        std::cout << "x₀ = " << x0 << ", 𝛾 = " << 𝛾 << ":\n";
        draw_vbars<4,3>(bars);
        for (int n : indices)
            std::cout << std::setw(2) << n << "  ";
        std::cout << "\n\n";
    };
 
    cauchy(/* x₀ = */ -2.0f, /* 𝛾 = */ 0.50f);
    cauchy(/* x₀ = */ +0.0f, /* 𝛾 = */ 1.25f);
}

実行結果の例

x₀ = -2, 𝛾 = 0.5:
                    ███                     ┬ 0.5006
                    ███                     │
                ▂▂▂ ███ ▁▁▁                 │
▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ▃▃▃ ███ ███ ███ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0076
-7  -6  -5  -4  -3  -2  -1   0   1   2   3
 
x₀ = 0, 𝛾 = 1.25:
                                ███                                 ┬ 0.2539
                            ▅▅▅ ███ ▃▃▃                             │
                        ▁▁▁ ███ ███ ███ ▁▁▁                         │
▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ▃▃▃ ▅▅▅ ███ ███ ███ ███ ███ ▅▅▅ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0058
-8  -7  -6  -5  -4  -3  -2  -1   0   1   2   3   4   5   6   7   9

外部リンク

Weisstein, Eric W. "Cauchy Distribution." From MathWorld — A Wolfram Web Resource.