c++ - 如何在不使用 C++11 的情况下使用多个值初始化 boost::mt19937

Question

我可以使用:

boost::mt19937 gen(43);   

这很好用，但是如果我在使用随机数生成器之前想要超过 32 位的种子怎么办？有没有一种简单的方法可以将 64 位或 128 位种子放入 Mersenne Twister？

我找到了几个在生成结果之前加载多个值的示例，但没有一个代码有效。

这段代码有几个问题:

std::vector<unsigned int> seedv(1000, 11);
std::vector<unsigned int>::iterator i=seedv.begin();
boost::mt19937 gen2(i, seedv.end());

首先，调用 gen2() 总是返回相同的值。我不知道我是怎么搞砸的。

其次，我不想要 1,000 个种子，但是当我将它降低到 600 个时，它“抛出一个 std::invalid_argument 的实例，并在调用种子时注意足够的元素”

这个方法可以缩短为一把种子吗？

这是另一个看起来很简单的代码示例:

std::string seedv("thisistheseed");
std::seed_seq q(seedv.begin(),seedv.end());
boost::mt19937 gen2(q);

但它不会编译。我终于弄清楚 std::seed_seq 只在 c++11 中可用。在我依赖的库稳定之前，我一直使用 gcc 4.7。

我想我可以坚持使用 32 位种子，但我想要更多。

我确实看过这篇文章: Boost Mersenne Twister: how to seed with more than one value?

我喜欢从以下位置初始化整个 vector 的想法:

mersenne_twister(seed1) ^ mersenne_twister(seed2)

但我没有看到不修改 Mersenne_Twister.hpp 的方法

有什么建议吗？

更新:另一种不这样做的方法!

unsigned long seedv[4];
seedv[0]=1;
seedv[1]=2;
seedv[2]=3;
seedv[3]=4;
boost::mt19937 gen2(seedv,4);

通过正确的转换，这应该可以工作，但我尝试过的每个转换仍然无法通过编译器。我可以用 C 转换任何东西，但 C++ 有时仍然难倒我...

Answer 1

使用 boost::seed_seq而不是 std::seed_seq .

更新:使用

boost::random_device rd;
boost::mt19937 eng(rd);

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boost::mt19937允许您使用最大宽度为 32 位的单个值(底层 w 的 boost::mersenne_twister_engine 参数)或 624 个值的序列(底层模板的 n 参数)为它播种。 624 是 mt19937 中的元素数的内部状态。

如果您阅读文档，您会发现这两种机制以不同方式为引擎状态设置种子。

• 使用单个值设定种子使用该单个值的复杂函数来设置引擎状态的每个元素。
• 使用 624 个值的序列作为种子将引擎状态的每个元素设置为恰好对应的种子值。

重点是 boost::mt19937本身不包含将任意数量的种子值映射到其内部状态中固定数量的元素的机制。它允许您直接设置状态(使用 624 个值)，并且为方便起见，它提供了从单个 32 位值到完整的 624 个元素状态的内置映射。

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如果您想使用任意数量的输入种子值，那么您将需要实现从任意大小的序列到 624 个元素状态的映射。

请记住，映射的设计应使生成的内部状态对于梅森扭曲算法来说是“良好”状态。该算法是基于移位寄存器的，可能会受到产生 relatively predictable output 的内部状态的影响。 .单值的内置映射旨在最大限度地减少此问题，无论您实现什么，都应该如此。

实现这种映射的最佳方法可能是简单地使用标准梅森扭曲预热算法，而不是自己进行数学分析。根据对 this answer 的评论C++11 std::seed_seq指定执行这样的预热。 Boost 包括 boost::seed_seq ，大概做同样的事情。

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更新:您可以简单地使用恰好 624 个随机值，而不是使用一些任意数量的值来计算 624 个值的序列。如果这些值是无偏的并且均匀分布在 32 位值的范围内，那么您将不需要任何预热(好吧，除非您在天文数字上不走运)。

boost <random>库非常直接地支持这一点:

boost::random_device rd;
boost::mt19937 eng(rd);

注意 C++11 <random>库不支持以这种方式播种。