std::chi_squared_distribution

在标头 `<random>` 定义
template< class RealType = double > class chi_squared_distribution;		(C++11 起)

chi_squared_distribution 产生随机数 $\small x>0$ $x>0$ ，服从 χ² 分布：

f(x;n) = x (n/2)-1 e -x/2 Γ(n/2) 2 n/2

$\small\Gamma$ $Γ$ 为 Γ 函数（参阅 std::tgamma ）而 $\small n$ $n$ 为自由度（默认为 1 ）。

std::chi_squared_distribution 满足随机数分布 (RandomNumberDistribution) 的所有要求。

模板形参

RealType

-

生成器所生成的结果类型。若它不是 float 、 double 或 long double 之一则效果未定义。

成员类型

成员类型	定义
`result_type`(C++11)	RealType
`param_type`(C++11)	参数集的类型，见随机数分布 (RandomNumberDistribution) 。

成员函数

(构造函数) (C++11)	构造新分布 (公开成员函数)
reset (C++11)	重置分布的内部状态 (公开成员函数)
生成
operator() (C++11)	生成分布中的下个随机数 (公开成员函数)
特征
n (C++11)	返回自由度（ $\small n$ $n$ ）分布参数 (公开成员函数)
param (C++11)	获取或设置随机参数对象 (公开成员函数)
min (C++11)	返回最小的潜在生成值 (公开成员函数)
max (C++11)	返回最大的潜在生成值 (公开成员函数)

非成员函数

operator==operator!= (C++11)(C++11)(C++20 中移除)	比较两个分布对象 (函数)
operator<<operator>> (C++11)	执行伪随机数分布的流输入和输出 (函数模板)

示例

运行此代码

#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,
          bool DrawMinMax = true, class Sample>
void draw_vbars(Sample const& s) {
    static_assert((Height > 0) && (BarWidth > 0) && (Padding >= 0) && (Offset >= 0));
    auto cout_n = [](auto const& v, int n) { 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 (float e : s) {
        qr.push_back(std::div(std::lerp(0.f, Height*8, (e - *min)/(*max - *min)), 8));
    }
    for (auto h{Height}; h-- > 0 ;) {
        cout_n(' ', Offset);
        for (auto [q, r] : qr) {
            char d[] = "█"; // == { 0xe2, 0x96, 0x88, 0 }
            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)
            h == Height - 1 ? std::cout << "┬ " << *max:
                     h != 0 ? std::cout << "│"
                            : std::cout << "┴ " << *min;
        cout_n('\n', 1);
    }
}
 
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 (const auto [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";
        draw_vbars<4,3>(bars);
        for (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);
}

可能的输出：

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

外部链接

Weisstein, Eric W. “ Χ² 分布”来自 MathWorld--A Wolfram Web Resource 。
χ² 分布来自维基百科。

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byteswap (C++23)
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bit_ceil (C++20)
bit_floor (C++20)
bit_width (C++20)
rotl (C++20)
rotr (C++20)
countl_zero (C++20)
countl_one (C++20)
countr_zero (C++20)
countr_one (C++20)
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linear_congruential_engine (C++11)
mersenne_twister_engine (C++11)
subtract_with_carry_engine (C++11)
discard_block_engine (C++11)
independent_bits_engine (C++11)
shuffle_order_engine (C++11)
非确定性生成器
random_device (C++11)
分布
均匀分布
uniform_int_distribution (C++11)
uniform_real_distribution (C++11)
generate_canonical (C++11)
伯努利分布
bernoulli_distribution (C++11)
binomial_distribution (C++11)
negative_binomial_distribution (C++11)
geometric_distribution (C++11)
泊松分布
poisson_distribution (C++11)
exponential_distribution (C++11)
gamma_distribution (C++11)
weibull_distribution (C++11)
extreme_value_distribution (C++11)
正态分布
normal_distribution (C++11)
lognormal_distribution (C++11)
chi_squared_distribution (C++11)
cauchy_distribution (C++11)
fisher_f_distribution (C++11)
student_t_distribution (C++11)
采样分布
discrete_distribution (C++11)
piecewise_constant_distribution (C++11)
piecewise_linear_distribution (C++11)
种子序列
seed_seq (C++11)
C 库
rand
srand
RAND_MAX

成员函数
chi_squared_distribution::chi_squared_distribution (C++11)
chi_squared_distribution::reset (C++11)
生成
chi_squared_distribution::operator() (C++11)
特征
chi_squared_distribution::n (C++11)
chi_squared_distribution::param (C++11)
chi_squared_distribution::min (C++11)
chi_squared_distribution::max (C++11)
非成员函数
operator==operator!= (C++11)(C++11)(C++20 前)
operator<<operator>> (C++11)(C++11)