1至15之间的随机数

Question

我生成了许多随机数，在C ++中需要在1到15（包括）之间。当然，我可以生成的zillons， std::uniform_int_distribution<std::mt19937::result_type> random(1, 15); 但这是浪费的，因为此mersenn扭曲器生成32位（或使用mt19937_64甚至生成64位）随机值，而我只保留4位并丢弃所有其余值，就我而言，性能是一个问题，随机数的产生是重要的因素。

因此，我的想法是生成例如0到2 ^ 64-1之间的单个64位随机值，并从中选择4位。问题是我找不到在1到15之间生成值的方法。示例：

unsigned long long int r = uniform(generator); // between 0 and 2^64-1
unsigned int r1 = (r+1)&15;     // first desired random value
unsigned int r2 = ((r>>4)+1)&15; //second desired random value 
unsigned int r3 = ((r>>8)+1)&15; //third desired random value 
...

在这里，这个版本当然不起作用：尽管为+1，但生成的值仍在0到15之间（因为如果r&15碰巧0xb1111加上1会产生结果0xb0000）。

另外，我希望分布保持一致（例如，我不希望偏向最低有效位的出现频率更高，(r&15+1)|((r&15 +1) >> 4)因为值0xb0001会经常出现两次，所以可能是这种情况。

Answer 1

代替

std::mt19937 gen(seed);
std::uniform_int_distribution<> dis(1, 15);

auto r1 = dis(gen);
auto r2 = dis(gen);
auto r3 = dis(gen);
auto r4 = dis(gen);

你可能会这样做：

std::mt19937 gen(seed);
std::uniform_int_distribution<> dis(0, 15 * 15 * 15 * 15 - 1); // Assuming int at least 16 bits

auto r = dis(gen);

auto r1 = r % 15 + 1; r /= 15;
auto r2 = r % 15 + 1; r /= 15;
auto r3 = r % 15 + 1; r /= 15;
auto r4 = r + 1;

快速基准测试（第二个版本比第一个版本快 2.5 倍）