std::piecewise_linear_distribution

 

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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

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std::piecewise_linear_distribution

メンバ関数

piecewise_linear_distribution::piecewise_linear_distribution

piecewise_linear_distribution::reset

生成

piecewise_linear_distribution::operator()

特性

piecewise_linear_distribution::intervalspiecewise_linear_distribution::densities

piecewise_linear_distribution::param

piecewise_linear_distribution::min

piecewise_linear_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 piecewise_linear_distribution;		(C++11以降)

std::piecewise_linear_distribution は、いくつかの部分区間 \(\small{[b_i, b_{i+1})}\)[bi, bi+1) 内で線形確率密度関数に従って、浮動小数点数を生成します。この分布は、各区間の境界での確率密度が、事前に定義された値 \(\small{p_i}\)pi に正確になるように設定されています。

任意の \(\small{ b_i \le x < b_{i+1} }\)bi≤x<bi+1 における確率密度は、\(\small{p_i\frac{b_{i+1}-x}{b_{i+1}-b_i} + p_{i+1}\frac{x-b_i}{b_{i+1}-b_i} }\)pi

bi+1-x

bi+1-bi

+ pi+1

x-bi

bi+1-bi

です。ここで、区間境界での確率密度 \(\small{p_k}\)pk は、\(\small{S}\)S がすべての \(\small{\frac{1}{2}(w_k + w_{k+1})(b_{k+1} - b_k)}\)

1

2

(wk+wk+1)(bk+1−bk) の合計である場合、\(\small{w_k/S}\)wk/S として計算されます。

区間境界の集合 \(\small{b_i}\)bi と境界での重みの集合 \(\small{w_i}\)wi が、この分布のパラメータです。

std::piecewise_linear_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
intervalsdensities (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 <iomanip>
#include <iostream>
#include <map>
#include <random>
#include <string>
 
int main()
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen{rd()};
    // increase the probability from 0 to 5
    // remain flat from 5 to 10
    // decrease from 10 to 15 at the same rate
    std::vector<double> i{0, 5, 10, 15};
    std::vector<double> w{0, 1, 1, 0};
    std::piecewise_linear_distribution<> d{i.begin(), i.end(), w.begin()};
 
    std::map<int, int> hist;
    for (int n{}; n < 1e4; ++n)
        ++hist[d(gen)];
 
    for (auto [x, y] : hist)
        std::cout << std::setw(2) << std::setfill('0') << x
                  << ' ' << std::string(y / 100, '*') << '\n';
}

実行結果の例

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