[C++] 乱数生成のやり方まとめ – rand(), mt19937,random_device, uniform_int_distribution, uniform_real_distribution, normal_distribution, bernoulli_distribution, poisson_distribution

#include <iostream>
#include <cstdlib>  // rand()とsrand()を使用するために必要
#include <ctime>    // time()を使用するために必要
int main() {
    // シード値を現在の時刻で初期化
    srand(static_cast<unsigned int>(time(0)));
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        int randomNumber = rand();  // 乱数を生成
        std::cout << "乱数: " << randomNumber << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

乱数: 12345
乱数: 67890
乱数: 23456
乱数: 78901
乱数: 34567

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 0から99までの一様分布の乱数を生成
    std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 99);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        int randomNumber = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "乱数: " << randomNumber << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

乱数: 23
乱数: 45
乱数: 67
乱数: 12
乱数: 89

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 0から100までの一様分布の乱数を生成
    std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 100);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        int randomNumber = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "整数の乱数: " << randomNumber << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

整数の乱数: 23
整数の乱数: 45
整数の乱数: 67
整数の乱数: 12
整数の乱数: 89

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 0.0から1.0までの一様分布の乱数を生成
    std::uniform_real_distribution<double> dist(0.0, 1.0);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        double randomNumber = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "実数の乱数: " << randomNumber << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

実数の乱数: 0.234
実数の乱数: 0.678
実数の乱数: 0.123
実数の乱数: 0.890
実数の乱数: 0.456

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 平均0、標準偏差1の正規分布の乱数を生成
    std::normal_distribution<double> dist(0.0, 1.0);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        double randomNumber = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "正規分布の乱数: " << randomNumber << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

正規分布の乱数: 0.123
正規分布の乱数: -0.456
正規分布の乱数: 1.234
正規分布の乱数: -0.789
正規分布の乱数: 0.567

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 成功確率0.7のベルヌーイ分布の乱数を生成
    std::bernoulli_distribution dist(0.7);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        bool randomOutcome = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "ベルヌーイ分布の結果: " << randomOutcome << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

ベルヌーイ分布の結果: 1
ベルヌーイ分布の結果: 0
ベルヌーイ分布の結果: 1
ベルヌーイ分布の結果: 1
ベルヌーイ分布の結果: 0

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 平均発生回数3のポアソン分布の乱数を生成
    std::poisson_distribution<int> dist(3.0);
    // 乱数を生成して表示
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        int randomCount = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "ポアソン分布の乱数: " << randomCount << std::endl;  // 乱数を表示
    }
    return 0;
}

ポアソン分布の乱数: 2
ポアソン分布の乱数: 3
ポアソン分布の乱数: 1
ポアソン分布の乱数: 4
ポアソン分布の乱数: 3

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 1から6までの一様分布の乱数を生成
    std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 6);
    // サイコロを振る回数
    const int rolls = 10;
    std::cout << "サイコロの結果:" << std::endl;
    // サイコロを振って結果を表示
    for (int i = 0; i < rolls; ++i) {
        int diceRoll = dist(mt);  // 乱数を生成
        std::cout << "振ったサイコロの目: " << diceRoll << std::endl;  // 結果を表示
    }
    return 0;
}

サイコロの結果:
振ったサイコロの目: 3
振ったサイコロの目: 5
振ったサイコロの目: 1
振ったサイコロの目: 6
振ったサイコロの目: 2
振ったサイコロの目: 4
振ったサイコロの目: 3
振ったサイコロの目: 5
振ったサイコロの目: 2
振ったサイコロの目: 6

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
#include <vector>   // std::vectorを使用するために必要
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // 0から100までの一様分布の乱数を生成
    std::uniform_int_distribution<int> dist(0, 100);
    // ランダムなデータを格納するベクター
    std::vector<int> randomData;
    const int dataSize = 20;
    // ランダムなデータを生成
    for (int i = 0; i < dataSize; ++i) {
        randomData.push_back(dist(mt));  // 乱数を生成してベクターに追加
    }
    // 平均値を計算
    double sum = 0;
    for (int num : randomData) {
        sum += num;
    }
    double average = sum / dataSize;
    // 結果を表示
    std::cout << "生成したランダムなデータ: ";
    for (int num : randomData) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "平均値: " << average << std::endl;
    return 0;
}

生成したランダムなデータ: 23 45 67 12 89 34 56 78 90 11 22 33 44 55 66 77 88 99 0 100 
平均値: 54.5

#include <iostream>
#include <random>   // <random>ヘッダをインクルード
int main() {
    // 乱数生成器の初期化
    std::random_device rd;  // ハードウェア乱数生成器
    std::mt19937 mt(rd());   // メルセンヌ・ツイスタ法の生成器
    // ゲームフィールドのサイズ
    const int fieldWidth = 10;
    const int fieldHeight = 10;
    // 敵の出現位置をランダムに決定
    std::uniform_int_distribution<int> distX(0, fieldWidth - 1);
    std::uniform_int_distribution<int> distY(0, fieldHeight - 1);
    // 敵の出現位置を生成
    int enemyX = distX(mt);
    int enemyY = distY(mt);
    // 結果を表示
    std::cout << "敵が出現した位置: (" << enemyX << ", " << enemyY << ")" << std::endl;
    return 0;
}

敵が出現した位置: (3, 7)