乱数

コンピュータは用意された値を正確に計算します。
つまり、乱数のように無茶苦茶な値を用いたい場合は、様々な方法で計算を行い疑似的に乱数っぽい値(疑似乱数) を作っているのです。

VC++を用いる場合、rand() を使えばとりあえず疑似乱数が使えます。
しかし、プログラムを何回実行しても同じ結果になると思います。

そこで、疑似乱数が毎回同じ結果をはじくのは困る場合、それを防ぐ方法を紹介します。

疑似乱数はある初期値を元に計算を行って生成されます。
初期値を設定する関数は srand です。この初期値に毎回違う値を設定してやれば、毎回同じ結果をはじくことはなくなります。

普通は現在の時間を元に初期化します。
現在の時間自体は乱数として利用できませんが、初期値としては十分利用できます。

現在の時間を取得する関数は time です。(必要なヘッダファイルは time.h )
この値は「万国標準時（ＵＣＴ）での１９７０年１月１日０時０分０秒からの秒単位での経過時間」になります。
とにかく、１秒ごとに値が違うということが重要なのです。

この値の型は time_t です。
これは srand の引数の型である unsigned int に安全にキャストを行うことができます。

実例：
srand( (unsigned int)time(NULL) ) ;

乱数の種類

①rand()
デフォルトでは、シミュレーションに使えるものではありません。
しかし、アルゴリズムに工夫すれば、精度を向上させることは可能です。⇒他人のアルゴリズムを絶対に使いたくない人向き

②xorshift
実装が楽なので、管理人推奨はコチラ。
精度も申し分なしです。
sse2で速度アップ可能。

③メルセンヌ・ツイスター
実装が若干面倒なのが難点です。
ただし、精度は②より上なのは間違いないです。（最強）
デフォの速度はそこそこ。問題にはならない程度です。
sse2で速度アップ可能。

xor130(SSE2)  精度：優　　速度：秀
SFMT(SSE2)    精度：秀　　速度：秀
xor128 ()     精度：優  　速度：優
SFMT          精度：秀　　速度：良
rand()        精度：不可  速度：可

どの方法をとるにしろ、使用したい値域で疑似乱数を生成したいですよね。
その場合、乱数の最大値を利用すれば簡単に表わせます。
例えば、 0以上1未満の疑似乱数(実数) を用いたい場合は以下の通りです。

実例：
double r=(double)rand()/(RAND_MAX+1); ＜0以上1未満の疑似乱数(実数)： r＞