std::piecewise_linear_distribution

Определён в заголовочном файле `<random>`
template< class RealType = double > class piecewise_linear_distribution;		(начиная с C++11)

std::piecewise_linear_distribution генерирует случайные числа с плавающей точкой, распределённые в соответствии с линейной функцией плотности вероятности в каждом из нескольких подынтервалов \(\small{[b_i, b_{i+1})}\)[b_i, b_i+1). Распределение устроено так, что плотность вероятности на каждой границе интервала в точности равна заданному значению \(\small{p_i}\)p_i.

Плотность вероятности для любых \(\small{ b_i \le x < b_{i+1} }\)b_i≤x<b_i+1 равна \(\small{p_i\frac{b_{i+1}-x}{b_{i+1}-b_i} + p_{i+1}\frac{x-b_i}{b_{i+1}-b_i} }\)

bi+1-x/bi+1-bi + x-bi/bi+1-bi

, где плотности вероятности на границах интервалов \(\small{p_k}\)p_k вычисляются как \(\small{w_k/S}\)w_k/S, где \(\small{S}\)S — сумма всех \(\small{\frac{1}{2}(w_k + w_{k+1})(b_{k+1} - b_k)}\)

1/2(w_k+w_k+1)(b_k+1−b_k)

Набор границ интервалов \(\small{b_i}\)b_i и набор весов на границах \(\small{w_i}\)w_i являются параметрами этого распределения.

std::piecewise_linear_distribution удовлетворяет всем требованиям RandomNumberDistribution.

Параметры шаблона

RealType

Тип результата, генерируемого генератором. Поведение не определено, если это не один из типов float, double или longdouble.

Типы-члены

Тип-член	Определение
`result_type` (C++11)	RealType
`param_type` (C++11)	тип набора параметров, см. RandomNumberDistribution.

Функции-члены

(constructor) (C++11)	создаёт новое распределение (открытая функция-член)
reset (C++11)	сбрасывает внутреннее состояние распределения (открытая функция-член)
Генерация
operator() (C++11)	генерирует следующее случайное число согласно распределению (открытая функция-член)
Характеристики
intervalsdensities (C++11)	возвращает параметры распределения (открытая функция-член)
param (C++11)	получает или задаёт объект параметров распределения (открытая функция-член)
min (C++11)	возвращает минимальное возможное генерируемое значение (открытая функция-член)
max (C++11)	возвращает максимальное возможное генерируемое значение (открытая функция-член)

Функции, не являющиеся членами

operator==operator!= (C++11)(C++11)(удалён в C++20)	сравнивает два объекта распределения (функция)
operator<<operator>> (C++11)	выполняет ввод и вывод потоков для распределения псевдослучайных чисел (шаблон функции)

Пример

#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';
}

Возможный вывод:

00 *
01 ***
02 ****
03 ******
04 *********
05 *********
06 *********
07 **********
08 *********
09 **********
10 *********
11 *******
12 ****
13 ***
14 *

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/numeric/random/piecewise_linear_distribution