Boost的随机数生成器如何用于加权随机数选择？
加权随机数生成
选择具有特定概率的随机数是编程中的常见任务。 Boost 的随机数生成器提供了一种方便的方法来选择具有加权概率的项目。
考虑一下您想要选择具有以下权重的 1 到 3 之间的随机数的场景：
- 1: 90%
- 2: 56%
- 3: 4%
算法
Boost 没有内置的加权随机数生成功能。不过，可以应用一个简单的算法：
- 计算总重量：将所有项目的重量相加。
- 生成一个随机数： 选择 0 到总数之间的随机数重量。
- 迭代权重：遍历每个项目的重量，从随机数中减去它，直到该数字小于当前项目的重量。
- 返回 Item: 随机数变为负数的位置对应的 item 为选中item.
代码示例
在 Boost 中，使用 random_device 和 mt19937 随机数生成器：
std::mt19937 rng(std::random_device{}());
int total_weight = 90 + 56 + 4;
for (int i = 0; i < total_weight; i++) {
int random_number = rng() % total_weight;
int current_weight = 90;
if (random_number < current_weight) {
return 1;
}
current_weight += 56;
if (random_number < current_weight) {
return 2;
}
return 3; // Reached the end of the weights
}优化
如果体重很少变化并且随机选择很频繁，可以通过存储每个项目的累积权重总和来应用优化。这允许更有效的二分搜索方法。
此外，如果项目数量未知但权重已知，则可以采用水库采样来生成加权随机数。
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