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std::exponential_distribution

Von cppreference.com
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Definiert in Header <random>
template< class RealType = double >
class exponential_distribution;
(seit C++11)

Erzeugt zufällige nicht-negative Fließkommazahlen x, verteilt gemäß der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion

P(x|λ) = λe-λx

Der erhaltene Wert ist die Zeit/Entfernung bis zum nächsten zufälligen Ereignis, wenn zufällige Ereignisse mit konstanter Rate λ pro Zeiteinheit/Entfernungseinheit auftreten. Zum Beispiel beschreibt diese Verteilung die Zeit zwischen den Klicks eines Geigerzählers oder die Entfernung zwischen Punktmutationen in einem DNA-Strang.

Dies ist das kontinuierliche Gegenstück zu std::geometric_distribution.

std::exponential_distribution erfüllt RandomNumberDistribution.

Inhalt

[bearbeiten] Template-Parameter

RealType - Der Rückgabetyp, der vom Generator erzeugt wird. Die Wirkung ist undefiniert, wenn dies nicht einer der Typen float, double oder long double ist.

[bearbeiten] Member-Typen

Mitgliedertyp Definition
result_type (C++11) RealType
param_type (C++11) Der Typ des Parametersets, siehe RandomNumberDistribution.

[bearbeiten] Member-Funktionen

erzeugt neue Verteilung
(public member function) [edit]
(C++11)
setzt den internen Zustand der Verteilung zurück
(public member function) [edit]
Generierung
erzeugt die nächste Zufallszahl in der Verteilung
(public member function) [edit]
Eigenschaften des Generators
(C++11)
gibt den Verteilungsparameter lambda (Rate der Ereignisse) zurück
(public member function) [bearbeiten]
(C++11)
holt oder setzt das Parameterobjekt der Verteilung
(public member function) [edit]
(C++11)
gibt den minimalen potenziell generierten Wert zurück
(public member function) [edit]
(C++11)
gibt den maximalen potenziell generierten Wert zurück
(public member function) [edit]

[bearbeiten] Nicht-Member-Funktionen

(C++11)(C++11)(entfernt in C++20)
vergleicht zwei Verteilungsobjekte
(function) [bearbeiten]
führt Stream-Ein- und -Ausgabe auf Pseudo-Zufallszahlendistributionen durch
(function template) [edit]

[bearbeiten] Hinweise

Einige Implementierungen können gelegentlich Unendlich zurückgeben, wenn RealType float ist. Dies ist LWG-Problem 2524.

[bearbeiten] Beispiel

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <map>
#include <random>
#include <string>
 
int main()
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
 
    // if particles decay once per second on average,
    // how much time, in seconds, until the next one?
    std::exponential_distribution<> d(1);
 
    std::map<int, int> hist;
    for (int n = 0; n != 10000; ++n)
        ++hist[2 * d(gen)];
 
    for (auto const& [x, y] : hist)
        std::cout << std::fixed << std::setprecision(1)
                  << x / 2.0 << '-' << (x + 1) / 2.0 << ' '
                  << std::string(y / 200, '*') << '\n';
}

Mögliche Ausgabe

0.0-0.5 *******************
0.5-1.0 ***********
1.0-1.5 *******
1.5-2.0 ****
2.0-2.5 **
2.5-3.0 *
3.0-3.5
3.5-4.0

[bearbeiten] Externe Links

Weisstein, Eric W. "Exponential Distribution." Aus MathWorld – Eine Wolfram-Webressource.