C++ - 使用可配置的平均"1s到0s"比率生成随机bitset的有效方法

Question

我正在寻找一种高效的方法来生成std::bitset设定长度的随机性.我也希望能够影响1s出现在结果中的概率,所以如果概率值设置得足够低,所有结果中只有一小部分甚至会包含a 1,但它仍然可能(但不太可能) )导致所有1s.它将用于计算量很大的应用程序中,因此欢迎所有可能的优化.

Answer 1

伯努利分布是单个实验中1或0的概率分布.许多这样的分布式变量的总和

给出一个分布有均值n*p(二项分布)的变量.因此,通过采用由p给出的概率为1的n个 bernoulli分布比特,我们得到大小为n的bitset 和平均设置为1的np比特.当然,如果提供的效率不够,这只是优化下一步的起点.

#include <iostream>
#include <random>
#include <bitset>

template< size_t size>
typename std::bitset<size> random_bitset( double p = 0.5) {

    typename std::bitset<size> bits;
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen( rd());
    std::bernoulli_distribution d( p);

    for( int n = 0; n < size; ++n) {
        bits[ n] = d( gen);
    }

    return bits;
}

int main()
{
    for( int n = 0; n < 10; ++n) {
        std::cout << random_bitset<10>( 0.25) << std::endl;
    }
}

结果:

1010101001

0001000000

10亿

0110010000

10亿

0000110100

0001000000

0000000000

1000010000

0101010000

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