libdspl-2.0/dspl/src/randomgen/randu.c

139 wiersze
5.1 KiB
C
Czysty Wina Historia

This file contains ambiguous Unicode characters!

This file contains ambiguous Unicode characters that may be confused with others in your current locale. If your use case is intentional and legitimate, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to highlight these characters.

/*
* Copyright (c) 2015-2024 Sergey Bakhurin
* Digital Signal Processing Library [http://dsplib.org]
*
* This file is part of libdspl-2.0.
*
* is free software: you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
* the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* DSPL is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
* along with Foobar. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include "dspl.h"
#include "randomgen.h"
#ifdef DOXYGEN_ENGLISH
#endif
#ifdef DOXYGEN_RUSSIAN
/*! ****************************************************************************
\ingroup SPEC_MATH_RAND_GEN_GROUP
\brief Генерация вектора равномерно-распределенных в интервале
от 0 до 1 псевдослучайных чисел.
\param[in,out] x
Указатель на вектор случайных чисел. \n
Размер вектора `[n x 1]`. \n
Память должна быть выделена. \n\n
\param[in] n
Размер вектора случайных чисел. \n\n
\param[in] prnd
Указатель на структуру `random_t` параметров датчиков
псевдослучайных чисел. \n
Структура должна быть предварительно заполнена функцией \ref random_init. \n
Данный указатель может быть `NULL`, тогда будет использоваться
встроенный датчик, определенный стандартом языка Си. Однако для серьезных нужд,
например в криптографии, данный режим использовать не рекомендуется.
Нет гарантии в качестве произведенной случайной последовательности если
параметр `prnd` задан как `NULL`. \n\n
\return
`RES_OK` --- вектор равномерно-распределенных
псевдослучайных чисел рассчитан успешно. \n
В противном случае \ref ERROR_CODE_GROUP "код ошибки".
Пример использования функции с различными датчиками псевдослучайных чисел
приведен в следующем листинге:
\include randu_test.c
Программа рассчитывает независимые векторы равномерно-распределенных
от 0 до 1 псевдослучайных чисел и выводит их на график для трех различных
датчиков: MRG32K3A, MT19937-64 и встроенный датчик, определенный
стандартом языка Си.
В результате выполнения программы можно увидеть график:
\image html randu_test.png
Однако при детальном исследовании датчиков, можно обнаружить, что встроенный
датчик, определенный стандартом языка Си,
выдает значения на фиксированной сетке.
Чтобы проверить это можно выполнить следующую программу:
\include randu_accuracy_test.c
Данная программа аккумулирует только значения датчиков в интервале
от 0 до 0.001 и выводит их на график:
\image html randu_acc_test.png
Из графика хорошо видно, что данные встроенного датчика выдаются на
равноотстоящей сетке значений, в отличии от датчиков MRG32K3A и MT19937-64,
которые сохранили псевдослучайный характер.
\author Бахурин Сергей. www.dsplib.org
***************************************************************************** */
#endif
int DSPL_API randu(double* x, int n, random_t* prnd)
{
int i;
if(!x)
return ERROR_PTR;
if(n < 0)
return ERROR_SIZE;
if(prnd)
{
switch(prnd->type)
{
case RAND_TYPE_MRG32K3A:
return randu_mrg32k3a(x, n, prnd);
case RAND_TYPE_MT19937:
for(i = 0; i < n; i++)
x[i] = mt19937_genrand64_real1(prnd);
return RES_OK;
default:
return ERROR_RAND_TYPE;
}
}
else
{
if(!x)
return ERROR_PTR;
if(n<1)
return ERROR_SIZE;
for(i = 0; i < n; i++)
x[i] = (double)rand()/RAND_MAX;
}
return RES_OK;
}