Classe mersenne_twister_engine

Artigo
06/09/2015

Gera uma sequência aleatória e de alta qualidade de inteiros com base no algoritmo Mersenne Twister.

template<class UIntType, 
    size_t W, size_t N, size_t M, size_t R,
    UIntType A, size_t U, UIntType D, size_t S,
    UIntType B, size_t T, UIntType C, size_t L, UIntType F>
class mersenne_twister_engine;

Parâmetros

UIntType
O tipo de resultado inteiro sem sinal. Para os tipos possíveis, consulte <random>.
W
Tamanho da palavra. Tamanho de cada palavra da sequência de estado, em bits. Pré-condição: 2u < W ≤ numeric_limits<UIntType>::digits
N
Tamanho do estado. A quantidade de elementos (valores) presentes na sequência de estado.
M
Tamanho do deslocamento. A quantidade de elementos a serem ignorados a cada mudança. Pré-condição: 0 < M ≤ N
R
Bits da máscara. Pré-condição: R ≤ W
A
Máscara XOR. Pré-condição: A ≤ (1u<<W) - 1u
U, S, T, L
Parâmetros de deformação do deslocamento. Usados como valores de deslocamento durante a codificação (deformação). Pré-condição: U,S,T,L ≤ W
D, B, C
Parâmetros de deformação da máscara de bits. Usados como valores da máscara de bits durante a codificação (deformação). Pré-condição: D,B,C ≤ (1u<<W) - 1u
F
Multiplicador de inicialização. Usado para ajudar a iniciar a sequência. Pré-condição: F ≤ (1u<<W) - 1u

Membros

mersenne_twister_engine::mersenne_twister_engine	mersenne_twister_engine::min	mersenne_twister_engine::discard
mersenne_twister_engine::operator()	mersenne_twister_engine::max	mersenne_twister_engine::seed
default_seed é um membro constante, definido como 5489u, usado como valor padrão do parâmetro mersenne_twister_engine::seed e construtor de valor único.

Para obter mais informações sobre membros do mecanismo, consulte <random>.

Comentários

Essa classe de modelo descreve um mecanismo de números aleatórios e mostra valores no intervalo fechado [0, 2W - 1]. Esse mecanismo tem um valor integral alto com W * (N - 1) + R bits. Ele extrai W bits desse valor alto por vez. Depois de usar todos os bits, ele desloca e mistura os bits para mudar o valor e obter um novo conjunto de bits com os quais pode continuar a extração. O estado do mecanismo são os últimos valores com N W bits a serem usados se operator() foi chamado pelo menos N vezes. Caso contrário, os valores com M W bits usados e os últimos valores N - M da semente.

O gerador muda o valor alto usando o registro de deslocamento de comentários generalizados definido pelos valores de deslocamento N e M, um valor de mudança R e uma máscara XOR condicional A. Além disso, os bits do registro de deslocamento bruto são codificados (deformados) de acordo com a matriz de deformação de bits definida pelos valores U, D, S, B, T, C e L.

O argumento do modelo UIntType deve ser grande para comportar valores até 2W - 1. Os valores dos demais argumentos do modelo devem satisfazer estes requisitos: 2u < W, 0 < M, M ≤ N, R ≤ W, U ≤ W, S ≤ W, T ≤ W, L ≤ W, W ≤ numeric_limits<UIntType>::digits, A ≤ (1u<<W) - 1u, B ≤ (1u<<W) - 1u, C ≤ (1u<<W) - 1u, D ≤ (1u<<W) - 1u, and F ≤ (1u<<W) - 1u.

Embora seja possível construir um gerador diretamente do mecanismo, recomendamos que você use o typedefs predefinido da tabela a seguir.

Nome	Descrição
mt19937	Mecanismo Mersenne Twister de 32 bits (Matsumoto e Nishimura, 1998). `typedef mersenne_twister_engine<unsigned int, 32, 624, 397, 31, 0x9908b0df, 11, 0xffffffff, 7, 0x9d2c5680, 15, 0xefc60000, 18, 1812433253> mt19937;`
mt19937_64	Mecanismo Mersenne Twister de 64 bits (Matsumoto e Nishimura, 2000). `typedef mersenne_twister_engine<unsigned long long, 64, 312, 156, 31, 0xb5026f5aa96619e9ULL, 29, 0x5555555555555555ULL, 17, 0x71d67fffeda60000ULL, 37, 0xfff7eee000000000ULL, 43, 6364136223846793005ULL> mt19937_64;`

Nome

Descrição

mt19937

Mecanismo Mersenne Twister de 32 bits (Matsumoto e Nishimura, 1998).

typedef mersenne_twister_engine<unsigned int, 32, 624, 397, 
    31, 0x9908b0df, 
    11, 0xffffffff, 
    7, 0x9d2c5680, 
    15, 0xefc60000, 
    18, 1812433253> mt19937;

mt19937_64

Mecanismo Mersenne Twister de 64 bits (Matsumoto e Nishimura, 2000).

typedef mersenne_twister_engine<unsigned long long, 64, 312, 156, 
    31, 0xb5026f5aa96619e9ULL, 
    29, 0x5555555555555555ULL, 
    17, 0x71d67fffeda60000ULL, 
    37, 0xfff7eee000000000ULL, 
    43, 6364136223846793005ULL> mt19937_64;

Para saber mais sobre o algoritmo Mersenne Twister, consulte o artigo Mersenne twister na Wikipedia.

Exemplo

Para obter um exemplo de código, consulte <random>.

Requisitos

Cabeçalho: < random >

Namespace: std

Consulte também

Referência

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