C API для случайных чисел

Доступ к различным распределениям ниже возможен через Cython или библиотеки обёртки на C, такие как CFFI. Все функции принимают bitgen_t в качестве первого аргумента. Чтобы использовать их из Cython или C, необходимо слинковать со статической библиотекой npyrandom, которая входит в дистрибутив NumPy, расположенной в numpy/random/lib. Обратите внимание, что необходимо также слинковать с npymath, см. Связывание с основной математической библиотекой в расширении.

типbitgen_t

bitgen_t хранит текущее состояние генератора случайных бит и указатели на функции, которые возвращают стандартные типы C, продвигая состояние.

struct bitgen:
    void *state
    npy_uint64 (*next_uint64)(void *st) nogil
    uint32_t (*next_uint32)(void *st) nogil
    double (*next_double)(void *st) nogil
    npy_uint64 (*next_raw)(void *st) nogil

ctypedef bitgen bitgen_t

Примеры использования этих функций см. в разделе Расширение.

Функции имеют следующие соглашения об именовании:

• «стандартные» — относится к эталонным значениям для любых параметров. Например, «standard_uniform» означает равномерное распределение на интервале 0.0 до 1.0
• функции «fill» заполнят предоставленный out значениями cnt.
• Функции без «standard» в своём имени требуют дополнительных параметров для описания распределений.
• Функции с inv в своём имени основаны на медленном методе обратного преобразования вместо алгоритма поиска зиггурата, который значительно быстрее. Не-зиггуратные варианты используются в особых случаях и для обеспечения совместимости со старыми версиями.

doublerandom_standard_uniform(bitgen_t*bitgen_state)

voidrandom_standard_uniform_fill(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, double*out)

doublerandom_standard_exponential(bitgen_t*bitgen_state)

voidrandom_standard_exponential_fill(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, double*out)

voidrandom_standard_exponential_inv_fill(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, double*out)

doublerandom_standard_normal(bitgen_t*bitgen_state)

voidrandom_standard_normal_fill(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcount, double*out)

voidrandom_standard_normal_fill_f(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcount, float*out)

doublerandom_standard_gamma(bitgen_t*bitgen_state, doubleshape)

floatrandom_standard_uniform_f(bitgen_t*bitgen_state)

voidrandom_standard_uniform_fill_f(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, float*out)

floatrandom_standard_exponential_f(bitgen_t*bitgen_state)

voidrandom_standard_exponential_fill_f(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, float*out)

voidrandom_standard_exponential_inv_fill_f(bitgen_t*bitgen_state, npy_intpcnt, float*out)

floatrandom_standard_normal_f(bitgen_t*bitgen_state)

floatrandom_standard_gamma_f(bitgen_t*bitgen_state, floatshape)

doublerandom_normal(bitgen_t*bitgen_state, doubleloc, doublescale)

doublerandom_gamma(bitgen_t*bitgen_state, doubleshape, doublescale)

floatrandom_gamma_f(bitgen_t*bitgen_state, floatshape, floatscale)

doublerandom_exponential(bitgen_t*bitgen_state, doublescale)

doublerandom_uniform(bitgen_t*bitgen_state, doublelower, doublerange)

doublerandom_beta(bitgen_t*bitgen_state, doublea, doubleb)

doublerandom_chisquare(bitgen_t*bitgen_state, doubledf)

doublerandom_f(bitgen_t*bitgen_state, doubledfnum, doubledfden)

doublerandom_standard_cauchy(bitgen_t*bitgen_state)

doublerandom_pareto(bitgen_t*bitgen_state, doublea)

doublerandom_weibull(bitgen_t*bitgen_state, doublea)

doublerandom_power(bitgen_t*bitgen_state, doublea)

doublerandom_laplace(bitgen_t*bitgen_state, doubleloc, doublescale)

doublerandom_gumbel(bitgen_t*bitgen_state, doubleloc, doublescale)

doublerandom_logistic(bitgen_t*bitgen_state, doubleloc, doublescale)

doublerandom_lognormal(bitgen_t*bitgen_state, doublemean, doublesigma)

doublerandom_rayleigh(bitgen_t*bitgen_state, doublemode)

doublerandom_standard_t(bitgen_t*bitgen_state, doubledf)

doublerandom_noncentral_chisquare(bitgen_t*bitgen_state, doubledf, doublenonc)

doublerandom_noncentral_f(bitgen_t*bitgen_state, doubledfnum, doubledfden, doublenonc)

doublerandom_wald(bitgen_t*bitgen_state, doublemean, doublescale)

doublerandom_vonmises(bitgen_t*bitgen_state, doublemu, doublekappa)

doublerandom_triangular(bitgen_t*bitgen_state, doubleleft, doublemode, doubleright)

npy_int64random_poisson(bitgen_t*bitgen_state, doublelam)

npy_int64random_negative_binomial(bitgen_t*bitgen_state, doublen, doublep)

typebinomial_t

typedef struct s_binomial_t {
  int has_binomial; /* !=0: following parameters initialized for binomial */
  double psave;
  RAND_INT_TYPE nsave;
  double r;
  double q;
  double fm;
  RAND_INT_TYPE m;
  double p1;
  double xm;
  double xl;
  double xr;
  double c;
  double laml;
  double lamr;
  double p2;
  double p3;
  double p4;
} binomial_t;

npy_int64random_binomial(bitgen_t*bitgen_state, doublep, npy_int64n, binomial_t*binomial)

npy_int64random_logseries(bitgen_t*bitgen_state, doublep)

npy_int64random_geometric_search(bitgen_t*bitgen_state, doublep)

npy_int64random_geometric_inversion(bitgen_t*bitgen_state, doublep)

npy_int64random_geometric(bitgen_t*bitgen_state, doublep)

npy_int64random_zipf(bitgen_t*bitgen_state, doublea)

npy_int64random_hypergeometric(bitgen_t*bitgen_state, npy_int64good, npy_int64bad, npy_int64sample)

npy_uint64random_interval(bitgen_t*bitgen_state, npy_uint64max)

voidrandom_multinomial(bitgen_t*bitgen_state, npy_int64n, npy_int64*mnix, double*pix, npy_intpd, binomial_t*binomial)

intrandom_multivariate_hypergeometric_count(bitgen_t*bitgen_state, npy_int64total, size_tnum_colors, npy_int64*colors, npy_int64nsample, size_tnum_variates, npy_int64*variates)

voidrandom_multivariate_hypergeometric_marginals(bitgen_t*bitgen_state, npy_int64total, size_tnum_colors, npy_int64*colors, npy_int64nsample, size_tnum_variates, npy_int64*variates)

Генерирует одно целое число

npy_int64random_positive_int64(bitgen_t*bitgen_state)

npy_int32random_positive_int32(bitgen_t*bitgen_state)

npy_int64random_positive_int(bitgen_t*bitgen_state)

npy_uint64random_uint(bitgen_t*bitgen_state)

Генерация случайных чисел uint64 в замкнутом интервале [off, off + rng].

npy_uint64random_bounded_uint64(bitgen_t*bitgen_state, npy_uint64off, npy_uint64rng, npy_uint64mask, booluse_masked)