我正在尝试将一些 Python 代码翻译成 C++。代码的作用是运行蒙特卡洛模拟。我认为 Python 和 C++ 的结果可能非常接近,但似乎发生了一些有趣的事情。
这是我在 Python 中所做的:
self.__length = 100
self.__monte_carlo_array=np.random.uniform(0.0, 1.0, self.__length)
这是我在 C++ 中所做的:
int length = 100;
std::random_device rd;
std::mt19937_64 mt(rd());
std::uniform_real_distribution<double> distribution(0, 1);
for(int i = 0; i < length; i++)
{
double d = distribution(mt);
monte_carlo_array[i] = d;
}
我在 Python 和 C++ 中都运行了 100x5 次随机数生成,然后使用这些随机数进行蒙特卡洛模拟。
在蒙特卡洛模拟中,我将阈值设置为0.5,这样我可以很容易地验证结果是否均匀分布。
这是蒙特卡洛模拟所做的概念草案:
for(i = 0; i < length; i++)
{
if(monte_carlo_array[i] > threshold) // threshold = 0.5
monte_carlo_output[i] = 1;
else
monte_carlo_output[i] = 0;
}
由于蒙特卡洛数组的长度是 120,我希望在 Python 和 C++ 中看到 60 个 1
。我计算了1
的平均数,发现虽然C++和Python的平均数在60左右,但是趋势是高度相关的。此外,Python 中的平均数总是高于 C++。
请问这是因为我做错了什么,还是仅仅是因为 C++ 和 Python 中随机生成机制的不同?
[编辑] 请注意 RNG in Python也是 Mersenne Twister 19937。
最佳答案
我是根据发布的代码写的:
import numpy as np
length = 1000
monte_carlo_array=np.random.uniform(0.0, 1.0, length)
# print monte_carlo_array
threshold = 0.5
above = 0
for i in range (0,length):
if monte_carlo_array[i] > threshold:
above+=1
print above
在 C++ 中:
#include <random>
#include <iostream>
int main()
{
const int length = 1000;
std::random_device rd;
std::mt19937_64 mt(rd());
std::uniform_real_distribution<double> distribution(0, 1);
double threshold = 0.5;
double monte_carlo_array[length];
for(int i = 0; i < length; i++)
{
double d = distribution(mt);
monte_carlo_array[i] = d;
}
int above = 0;
for(int i = 0; i < length; i++)
{
if (monte_carlo_array[i] > threshold)
{
above++;
}
}
std::cout << above << std::endl;
}
五次运行,每次给出:
Python:
480
507
485
515
506
average:
498.6
C++:
499
484
531
509
509
average
506.4
所以我发现 C++ 比 python 更高。但我认为更多的是“样本数量少随机数不均匀分布”的情况。
我改为将长度更改为 100000,但结果仍然在 50k 左右上下变化:
Python:
50235
49752
50215
49717
49974
Average:
49978.6
C++:
50085
50018
49993
49779
49966
Average:
49968.2
总而言之,就“0.5 左右的统一程度”而言,我认为 C++ 和 Python 中的随机数实现之间没有任何巨大差异。但是我并没有太多地研究统计数据(那是很多年前的事了)。
关于c++ - C++随机数生成与Python的区别,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/18184489/