std::student_t_distribution

 

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midpoint (C++20)	lerp (C++20)
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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::student_t_distribution

メンバ関数

student_t_distribution::student_t_distribution

student_t_distribution::reset

生成

student_t_distribution::operator()

特性

student_t_distribution::n

student_t_distribution::param

student_t_distribution::min

student_t_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 student_t_distribution;		(C++11以降)

確率密度関数に従って、浮動小数点数の乱数 x を生成します。

\(p(x|n) = \frac{1}{\sqrt{n\pi} } \cdot \frac{\Gamma(\frac{n+1}{2})}{\Gamma(\frac{n}{2})} \cdot (1+\frac{x^2}{n})^{-\frac{n+1}{2} } \)p(x|n) =

1

√nπ

·

Γ( n+1 2 )

Γ( n 2 )

· ⎛
⎜
⎝1+

x2

n

⎞
⎟
⎠ -

n+1

2

ここで、n は「自由度 (degrees of freedom)」として知られています。この分布は、物理測定のような、未知の標準偏差を持つ加算誤差を持つ n + 1 個の独立した測定値が与えられた場合に、未知の正規分布値の平均を推定するときに使用されます。あるいは、n + 1 個のサンプルが与えられた場合に、未知の標準偏差を持つ正規分布の未知の平均を推定するときにも使用されます。

std::student_t_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
n	n 分布パラメータ（自由度）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()};
 
    std::student_t_distribution<> d{10.0f};
 
    const int norm = 10'000;
    const float cutoff = 0.000'3f;
 
    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 (const auto& [n, p] : hist)
        if (float x = p * (1.0f / norm); cutoff < x)
        {
            bars.push_back(x);
            indices.push_back(n);
        }
 
    for (draw_vbars<8, 5>(bars); const int n : indices)
        std::cout << " " << std::setw(2) << n << "   ";
    std::cout << '\n';
}

実行結果の例

                        █████                               ┬ 0.3753
                        █████                               │
                  ▁▁▁▁▁ █████                               │
                  █████ █████ ▆▆▆▆▆                         │
                  █████ █████ █████                         │
                  █████ █████ █████                         │
            ▄▄▄▄▄ █████ █████ █████ ▄▄▄▄▄                   │
▁▁▁▁▁ ▃▃▃▃▃ █████ █████ █████ █████ █████ ▃▃▃▃▃ ▁▁▁▁▁ ▁▁▁▁▁ ┴ 0.0049
 -4    -3    -2    -1     0     1     2     3     4     5

外部リンク

Weisstein, Eric W. "Student's t-Distribution." MathWorld — A Wolfram Web Resourceより。