std::exponential_distribution

 

C++

コンパイラサポート

フリースタンディングとホスト

言語

標準ライブラリ

標準ライブラリヘッダー

名前付き要件

機能テストマクロ (C++20)

言語サポートライブラリ

コンセプトライブラリ (C++20)

診断ライブラリ

メモリ管理ライブラリ

メタプログラミングライブラリ (C++11)

汎用ユーティリティライブラリ

コンテナライブラリ

イテレータライブラリ

Rangesライブラリ (C++20)

アルゴリズムライブラリ

文字列ライブラリ

テキスト処理ライブラリ

数値ライブラリ

日付と時刻ライブラリ

入出力ライブラリ

ファイルシステムライブラリ (C++17)

並行サポートライブラリ (C++11)

実行制御ライブラリ (C++26)

Technical specifications (技術仕様)

シンボルインデックス

外部ライブラリ

 

数値ライブラリ

共通の数学関数
数学特殊関数 (C++17)
数学定数 (C++20)
基本的な線形代数アルゴリズム (C++26)
データ並列型 (SIMD) (C++26)
浮動小数点環境 (C++11)
複素数
数値配列 (valarray)
擬似乱数生成
ビット操作 (C++20)
因数操作
gcd (C++17)	lcm (C++17)
補間
midpoint (C++20)	lerp (C++20)
飽和演算
add_sat (C++26) sub_sat (C++26) saturate_cast (C++26)	mul_sat (C++26) div_sat (C++26)
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::exponential_distribution

メンバ関数

exponential_distribution::exponential_distribution

exponential_distribution::reset

生成

exponential_distribution::operator()

特性

exponential_distribution::lambda

exponential_distribution::param

exponential_distribution::min

exponential_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 exponential_distribution;		(C++11以降)

確率密度関数に従って、非負の浮動小数点値 \(\small x\)x を生成します。

\(\small P(x|\lambda) = \lambda e^{-\lambda x}\)P(x|λ) = λe-λx

得られる値は、単位時間または単位距離あたり一定のレート \(\small\lambda\)λ でランダムなイベントが発生する場合の、次のランダムイベントまでの時間/距離です。例えば、この分布はガイガーカウンターのクリック間隔や、DNA鎖の点突然変異間の距離を表します。

これは std::geometric_distribution の連続版です。

std::exponential_distribution は RandomNumberDistribution 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
lambda (C++11)	lambda 分布パラメータ（イベントレート）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)

注記

RealType が float の場合、実装によってはまれに無限大を返すことがあります。これは LWG issue 2524 です。

例

このコードを実行

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <map>
#include <random>
#include <string>
 
int main()
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
 
    // if particles decay once per second on average,
    // how much time, in seconds, until the next one?
    std::exponential_distribution<> d(1);
 
    std::map<int, int> hist;
    for (int n = 0; n != 10000; ++n)
        ++hist[2 * d(gen)];
 
    for (auto const& [x, y] : hist)
        std::cout << std::fixed << std::setprecision(1)
                  << x / 2.0 << '-' << (x + 1) / 2.0 << ' '
                  << std::string(y / 200, '*') << '\n';
}

実行結果の例

0.0-0.5 *******************
0.5-1.0 ***********
1.0-1.5 *******
1.5-2.0 ****
2.0-2.5 **
2.5-3.0 *
3.0-3.5
3.5-4.0

外部リンク

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