[英]Calling a random number generating member function doesn't produce entirely random numbers
我正在使用C ++创建一个wxWidget应用程序,在程序开始时我希望应用程序窗口包含具有随机颜色的像素,如下所示:
在上面的应用程序中有3600像素(60 x 60),我通过使用uniform_int_distribution
给每个像素一个随机的RGB颜色
使用我的代码中的以下函数生成上图中像素的颜色:
void random_colors(int ctable[][3], int n)
{
// construct a trivial random generator engine from a time-based seed:
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::default_random_engine generator (seed);
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,255);
for(int i=0; i<n; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
ctable[i][j] = distribution(generator);
}
}
}
我这样做的方法是给这个函数一个尺寸为3600 x 3的表,这个函数将填充颜色的值。
然而这种方式不是我想要的。 我想要的是创建一个名为somNode
的类,其中每个somNode
代表图片中的一个像素(RGB值作为成员数组属性)。 在这个somNode
-class中,我有一个使用uniform_int_distribution
的成员函数来给每个somNode
构造它自己的随机RGB颜色。 这是为每个somNode
创建随机颜色的somNode
:
void rand_node_colour(int nodeWeights[])
{
// construct a trivial random generator engine from a time-based seed:
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::default_random_engine generator (seed);
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,255);
for(int i=0; i<3; i++)
{
nodeWeights[i] = distribution(generator);
}
}
所述nodeWeights
构件阵列表示的RGB值somNode
。 现在,当我创建这个“som-grid”时,我在上面的图片(对应于3600 somNode
的3600像素)中使用以下代码(看一下som构造函数):
#include "somNode.h"
#include <vector>
class som
{
public:
double learning_rate;
std::vector<somNode> somGrid;
public:
som(double lrate);
void epoch();
void trainOnce();
};
/*
* Initialize the som grid
*/
som::som(double lrate)
{
learning_rate = lrate;
// Create the som grid
for(int i=0; i<60; i++)
{
for(int j=0; j<60; j++)
{
int xL = j*10;
int xR = (j+1)*10;
int yT = i*10;
int yB = (i+1)*10;
somGrid.push_back(somNode(xL, xR, yB, yT));
}
}
}
// Train som by one epoch
void som::epoch()
{
}
// Train som by one color
void som::trainOnce()
{
}
所以我有一个vector<somNode> somGrid
,我在构建它们时将所有这3600个somNode
推somNode
其中。 构造每个节点时, somNode
成员函数rand_node_colour
,它创建RGB值。
然而,当我实现此代码而不是我最初使用的代码时,我得到了这个结果:
你可以看到有一个明确的模式,所以这里出了问题。 我的问题是:创建somNode时随机数生成会发生什么? 为什么它不会产生与我上面使用的代码相同的结果?
PS这里是somNode.cpp
:
#include <random>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include<cmath>
void rand_node_colour(int nodeWeights[]);
/*
* This class represent a node in the som-grid
*/
class somNode
{
public:
// Weight of the node representing the color
int nodeWeights[3];
// Position in the grid
double X, Y;
// corner coorinates for drawing the node on the grid
int x_Left, x_Right, y_Bottom, y_Top;
public:
// Constructor
somNode(int xL, int xR, int yB, int yT);
void editWeights(int r, int g, int b);
double getDistance(int r, int g, int b);
};
somNode::somNode(int xL, int xR, int yB, int yT)
{
// Set the corner points
x_Left = xL;
x_Right = xR;
y_Bottom = yB;
y_Top = yT;
// Initialize random weights for node
rand_node_colour(nodeWeights);
// Calculate the node's position (center coordinate)
X = x_Left + (double)((x_Right - x_Left)/double(2));
Y = y_Bottom + (double)((y_Top - y_Bottom)/double(2));
}
void somNode::editWeights(int r, int g, int b)
{
nodeWeights[0] = r;
nodeWeights[1] = g;
nodeWeights[2] = b;
}
double somNode::getDistance(int r, int g, int b)
{
return sqrt(pow(nodeWeights[0]-r, 2) + pow(nodeWeights[1]-g, 2) + pow(nodeWeights[2]-b, 2));
}
void rand_node_colour(int nodeWeights[])
{
// construct a trivial random generator engine from a time-based seed:
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::default_random_engine generator (seed);
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,255);
for(int i=0; i<3; i++)
{
nodeWeights[i] = distribution(generator);
}
}
这里的问题是你不断在rand_node_colour
重建和播种随机数生成器。 你可以在一个紧密循环中调用它,这样你就可以获得相同的时间,这意味着种子将是相同的,这意味着生成的随机数将是相同的。
您需要做的是将生成器播种一次,然后继续使用其随机输出。 修复代码的一种简单方法是在函数sos中使其static
,它只被初始化一次,并且对函数的每次后续调用都将继续,而不是全部启动生成器。 如果我们这样做,代码就变成了
void rand_node_colour(int nodeWeights[])
{
// construct a trivial random generator engine from a time-based seed:
static std::default_random_engine generator (std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,255);
for(int i=0; i<3; i++)
{
nodeWeights[i] = distribution(generator);
}
}
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