在 Python 中创建数字食谱随机数生成器

Question

我想从 U[0,1] 分布生成随机数。我正在尝试重新创建 Numerical Recipes 第 7.1 章中的随机数生成器。不幸的是，我的 C++ 不是特别强大，所以我在遵循代码时遇到了一些问题！我想知道是否有人可以帮助澄清我对这里发生的事情的理解。在 C++ 中，代码提供为：

struct Ran {
    Ullong u, v, w;
    Ran(Ullong j) : v(4101842887655102017LL), w(1) {
        u = j ^ v; int64();
        v = u; int64();
        w = v; int64();
    }
    inline Ullong int64() {
        u = u * 2862933555777941757LL + 7046029254386353087LL;
        v ^= v >> 17; v ^= v << 31; v ^= v >> 8;
        w = 4294957665U*(w & 0xffffffff) + (w >> 32);
        Ullong x = u ^ (u << 21); x ^= x >> 35; x ^= x << 4;
        return (x + v) ^ w;
    }
    inline Doub doub() { return 5.42101086242752217E-20 * int64(); }
    inline Uint int32() { return (Uint)int64(); }
};

我的理解是这样的：

Ran(Ullong j) : v(4101842887655102017LL), w(1) {
        u = j ^ v; int64();
        v = u; int64();
        w = v; int64();
    }

这是我们的初始化。 j 这是我们的种子。 v 被设置为一个非常大的素数。 ^ 是按位 XOR 运算符，因此当我们洗牌 u、v 和 w.

时，这提供了我们的第一级随机性

除此之外，我开始感到困惑。

inline Ullong int64() {
        u = u * 2862933555777941757LL + 7046029254386353087LL;
        v ^= v >> 17; v ^= v << 31; v ^= v >> 8;
        w = 4294957665U*(w & 0xffffffff) + (w >> 32);
        Ullong x = u ^ (u << 21); x ^= x >> 35; x ^= x << 4;
        return (x + v) ^ w;
    }

具体是什么我不明白

    v ^= v >> 17;

确实如此。我认为它是将 v 向右移动 17 位，然后对原始 v 执行异或运算，然后将此输出保存为 v.

我也不明白

w = 4294957665U*(w & 0xffffffff) + (w >> 32);

完全没有。快速搜索 here 说 0xffffffff 要么是 -1 要么是一个大数字，但我仍然不太明白这一行在做什么（除了一些按位操作）。

最后，我相信这一行：

inline Doub doub() { return 5.42101086242752217E-20 * int64(); }

正在返回 0 到 1 之间的随机数。

如果有人能纠正、澄清或确认我在这里的内容，我将不胜感激。

Answer 1

感谢 Scheff 的猫，所有超级有用的答案。我已经搞定了一些似乎在 Python 中有效的东西，但我也采纳了你的建议，暂时对我的随机数生成稍微不那么冒险了。

在 Python 中创建数字食谱随机数生成器

Creating Numerical Recipes random number generator in Python

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