Generowanie losowej liczby 2^30

Question

Chcę generować 2^30 liczb losowych z zakresu od 0 do 2^10. Słyszałem, że funkcja rand() nie jest odpowiednia dla tych wielu liczb. Czy istnieje inny sposób jej wygenerowania z niemal równą dystrybucją?

Answer 1

g_random_int() zwraca losowy guint32 równomiernie rozmieszczona w całym zakresie [0..2^32-1].

#include <glib.h> 

int 
main(void) 
{ 
    g_print("%d\n", g_random_int()); 
    return 0; 
} 

z gcc:

gcc -o rand rand.c `pkg-config --cflags --libs glib-2.0` 

Edycja:

odczytu bezpośrednio z/dev/losowy (mniej przenośny), kompilacji jak zwykle:

#include <stdio.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <unistd.h> 

int 
main(void) 
{ 
    int    fd; 
    unsigned int number; 

    fd = open("/dev/random", O_RDONLY); 

    read(fd, &number, sizeof(number)); 

    printf("%u\n", number); 
    close(fd); 
    return 0; 
} 

PS sprawdź błędy.

Answer 2

Mark A. Overton miał ładny artykuł o dość proste, ale wysokiej jakości RNGs na Dr. Dobbs w dniu 24 maja 2011

Answer 3

W Javie można użyć Losowo który ma powtórzyć po 2^48 wartości.

Random rand = new Random(); 

for(int i = 0; i < (1<<30); i++) { 
    int n = rand.nextInt(1 << 10); 

} 

Answer 4

Biblioteka C++ <random> jest doskonałym rozwiązaniem, z wielu wyborów silnika i dystrybucji PRNG.

#include <random> 
#include <cstdint> 
#include <iostream> 

int main() { 
    std::random_device r; 
    std::seed_seq seed{r(), r(), r(), r(), r(), r(), r(), r()}; 
    std::mt19937_64 eng(seed); 
    std::uniform_int_distribution<> dist(0, 1<<10); 

    for (std::uint32_t i = 0; i< (1<<30); ++i) { 
     int value = dist(eng); 
     std::cout << value << ' '; 
    } 
} 

Również random_device jest sam silnik, który może, w zależności od implementacji, zapewnić dostęp do niedeterministycznym lub kryptograficznej RNG:

std::random_device eng; 
std::cout << dist(eng) << '\n'; 

Na przykład w libC++ używa/dev/urandom domyślnie, który na OS X używa kryptograficznego algorytmu RNG Yarrow.

Answer 5

w prosty sposób zwiększyć przypadkowość oraz okres:

public class Random2 { 

    private static int LEN = 64; 
    private final int[] buf = new int[LEN]; 
    private Random r; 
    private final int maxInt = 1 << 10; 

    public Random2() { 
     r = new Random(); 
     for (int i = 0; i < LEN; i++) 
      buf[i] = r.nextInt(maxInt); 
    } 

    public int nextInt() { 
     int i = r.nextInt(LEN); 
     int x = buf[i]; 
     buf[i] = r.nextInt(maxInt); 
     return x; 
    } 

} 

Answer 6

Oto stary post Usenetu z wieloma interesującymi RNG - wszystko bardzo łatwo zaimplementowane.

http://www.cse.yorku.ca/~oz/marsaglia-rng.html

Oni mogą nie całkiem pasuje Mersenne Twister, ale zrobiłem dobry użytek z kilku z nich, a oni są z pewnością lepsze niż niektóre z domyślnym rand() implementacje. Przekazują one losowe testy DIEHARD, a największy z nich zawiera okres> 2^7700 i zajmuje nie więcej niż kilka linii do zaimplementowania.

Ken