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變體
操作

std::chi_squared_distribution

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C++
 
數值庫
 
偽隨機數生成
 
std::chi_squared_distribution
 
定義於標頭檔案 <random>
template< class RealType = double >
class chi_squared_distribution;
 (C++11 起)

chi_squared_distribution 按照 卡方分佈 生成 x>0 的隨機數

f(x;n) =
x(n/2)-1
 e-x/2
Γ(n/2) 2n/2

Γ 是 Gamma 函式（另見 std::tgamma），n 是 自由度（預設值為 1）。

std::chi_squared_distribution 滿足 RandomNumberDistribution 的所有要求。

目錄

[編輯] 模板引數

RealType - 由生成器產生的結果型別。如果這不是 float、double 或 long double 之一，則效果未定義。

[編輯] 成員型別

成員型別 定義
result_type (C++11) RealType
param_type (C++11) 引數集的型別，參見 RandomNumberDistribution。

[編輯] 成員函式

(C++11)
 構造新的分佈
(公共成員函式) [編輯]
(C++11)
 重置分佈的內部狀態
(公共成員函式) [編輯]
生成
(C++11)
 生成分佈中的下一個隨機數
(公共成員函式) [編輯]
特性
(C++11)
 返回自由度 (n) 分佈引數
(公共成員函式) [編輯]
(C++11)
 獲取或設定分佈引數物件
(公共成員函式) [編輯]
(C++11)
 返回可能生成的最小值
(公共成員函式) [編輯]
(C++11)
 返回可能生成的最大值
(公共成員函式) [編輯]

[編輯] 非成員函式

(C++11起)(C++11起)(C++20中移除)
 比較兩個分佈物件
(函式) [編輯]
(C++11)
 對偽隨機數分佈執行流輸入和輸出
(函式模板) [編輯]

[編輯] 示例

執行此程式碼
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <map>
#include <random>
#include <vector>
 
template<int Height = 5, int BarWidth = 1, int Padding = 1, int Offset = 0, class Seq>
void draw_vbars(Seq&& s, const bool DrawMinMax = true)
{
    static_assert(0 < Height and 0 < BarWidth and 0 <= Padding and 0 <= Offset);
 
    auto cout_n = [](auto&& v, int n = 1)
    {
        while (n-- > 0)
            std::cout << v;
    };
 
    const auto [min, max] = std::minmax_element(std::cbegin(s), std::cend(s));
 
    std::vector<std::div_t> qr;
    for (typedef decltype(*std::cbegin(s)) V; V e : s)
        qr.push_back(std::div(std::lerp(V(0), 8 * Height,
                                        (e - *min) / (*max - *min)), 8));
 
    for (auto h{Height}; h-- > 0; cout_n('\n'))
    {
        cout_n(' ', Offset);
 
        for (auto dv : qr)
        {
            const auto q{dv.quot}, r{dv.rem};
            unsigned char d[]{0xe2, 0x96, 0x88, 0}; // Full Block: '█'
            q < h ? d[0] = ' ', d[1] = 0 : q == h ? d[2] -= (7 - r) : 0;
            cout_n(d, BarWidth), cout_n(' ', Padding);
        }
 
        if (DrawMinMax && Height > 1)
            Height - 1 == h ? std::cout << "┬ " << *max:
                          h ? std::cout << "│ "
                            : std::cout << "┴ " << *min;
    }
}
 
int main()
{
    std::random_device rd{};
    std::mt19937 gen{rd()};
 
    auto χ2 = [&gen](const float dof)
    {
        std::chi_squared_distribution<float> d{dof /* n */};
 
        const int norm = 1'00'00;
        const float cutoff = 0.002f;
 
        std::map<int, int> hist{};
        for (int n = 0; n != norm; ++n)
            ++hist[std::round(d(gen))];
 
        std::vector<float> bars;
        std::vector<int> indices;
        for (auto const& [n, p] : hist)
            if (float x = p * (1.0 / norm); cutoff < x)
            {
                bars.push_back(x);
                indices.push_back(n);
            }
 
        std::cout << "dof = " << dof << ":\n";
 
        for (draw_vbars<4, 3>(bars); int n : indices)
            std::cout << std::setw(2) << n << "  ";
        std::cout << "\n\n";
    };
 
    for (float dof : {1.f, 2.f, 3.f, 4.f, 6.f, 9.f})
        χ2(dof);
}

可能的輸出

dof = 1:
███                                 ┬ 0.5271
███                                 │
███ ███                             │
███ ███ ▇▇▇ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.003
 0   1   2   3   4   5   6   7   8
 
dof = 2:
    ███                                     ┬ 0.3169
▆▆▆ ███ ▃▃▃                                 │
███ ███ ███ ▄▄▄                             │
███ ███ ███ ███ ▇▇▇ ▄▄▄ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.004
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10
 
dof = 3:
    ███ ▃▃▃                                         ┬ 0.2439
    ███ ███ ▄▄▄                                     │
▃▃▃ ███ ███ ███ ▇▇▇ ▁▁▁                             │
███ ███ ███ ███ ███ ███ ▆▆▆ ▄▄▄ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0033
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12
 
dof = 4:
    ▂▂▂ ███ ▃▃▃                                                 ┬ 0.1864
    ███ ███ ███ ███ ▂▂▂                                         │
    ███ ███ ███ ███ ███ ▅▅▅ ▁▁▁                                 │
▅▅▅ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▆▆▆ ▄▄▄ ▃▃▃ ▂▂▂ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0026
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15
 
dof = 6:
            ▅▅▅ ▇▇▇ ███ ▂▂▂                                                 ┬ 0.1351
        ▅▅▅ ███ ███ ███ ███ ▇▇▇ ▁▁▁                                         │
    ▁▁▁ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▅▅▅ ▂▂▂                                 │
▁▁▁ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▅▅▅ ▄▄▄ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0031
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15  16  17  18
 
dof = 9:
            ▅▅▅ ▇▇▇ ███ ███ ▄▄▄ ▂▂▂                                                 ┬ 0.1044
        ▃▃▃ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▅▅▅ ▁▁▁                                         │
    ▄▄▄ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▆▆▆ ▃▃▃                                 │
▄▄▄ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ███ ▆▆▆ ▄▄▄ ▃▃▃ ▂▂▂ ▁▁▁ ▁▁▁ ▁▁▁ ┴ 0.0034
 2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22

[編輯] 外部連結

1.  Weisstein, Eric W. "Chi-Squared Distribution." 來自 MathWorld — Wolfram Web 資源。
2.  卡方分佈 — 來自維基百科。
取自 “https://cppreference.tw/mwiki/index.php?title=cpp/numeric/random/chi_squared_distribution&oldid=166587”