Question

我想在c ++随机库中使用uniform_int_distribution。但是，它只进行替换采样，如下例所示。如何在没有替换的情况下进行采样？

#include <iostream>
#include <random>

int main()
{
  std::default_random_engine generator;
  std::uniform_int_distribution<int> distribution(1,4);

  for(int i=0; i<4; ++i)
    std::cout << distribution(generator) << std::endl;

  return 0;
}

Answer 1

使用std::shuffle，例如，std::array<int>或std::vector<int>，初始化为{1, 2, 3, 4}。

然后按顺序回读容器内容。

这将比绘制一个随机数具有更好的统计特性，只有在之前没有绘制它时才接受它。

参考http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/random_shuffle

Answer 2

从c ++ 17开始，现在有一个标准库函数可以完全做到这一点。参见https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/sample

#include <iostream>
#include <random>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>

int main()
{
    std::string in = "abcdefgh", out;
    std::sample(in.begin(), in.end(), std::back_inserter(out),
                5, std::mt19937{std::random_device{}()});
    std::cout << "five random letters out of " << in << " : " << out << '\n';
}

Answer 3

如果要对N个均匀分布的整数进行采样而不用从[low, high)范围内进行替换，则可以这样写：

std::vector<int> array(N);   // or reserve space for N elements up front
 
auto gen = std::mt19937{std::random_device{}()};
    
std::ranges::sample(std::views::iota(low, high), 
                    array.begin(),
                    N, 
                    gen);

std::ranges::shuffle(array, gen);  // only if you want the samples in random order

这里是demo。

这类似于Philip M's answer，但是从C ++ 20可以延迟生成输入范围。

如何在没有替换的情况下使用c ++ uniform_int_distribution进行采样

3 个答案: