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乱数ジェネレーターを使用してPiのC++近似を実行すると、Ubuntuを実行しているAMD 64マシンで出力が期待どおりに機能しますが、学校のマシンでは、実装した2番目のアルゴリズムが壊れており、その理由についての洞察が必要です。コードは次のとおりです。

#ifndef RANDOMNUMBER_H_
#define RANDOMNUMBER_H_

class RandomNumber {
public:
RandomNumber() {
    x = time(NULL);
    m = pow(2, 19); //some constant value
    M = 65915 * 7915; //multiply of some simple numbers p and q
    method = 1;
}
RandomNumber(int seed) {
    x = ((seed > 0) ? seed : time(NULL));
    m = pow(2, 19); //some constant value
    method = 1; //method number
    M = 6543 * 7915; //multiply of some simple numbers p and q
}
void setSeed(long int seed) {
    x = seed; //set start value
}

void chooseMethod(int method) {
    this->method = ((method > 0 && method <= 2) ? method : 1); //choose one of     two method
}

long int linearCongruential() { //first generator, that uses linear congruential method
    long int c = 0; // some constant
    long int a = 69069; //some constant
    x = (a * x + c) % m; //solution next value
    return x;
}

long int BBS() { //algorithm Blum - Blum - Shub
    x = (long int) (pow(x, 2)) % M;
    return x;
}
double nextPoint() { //return random number in range (-1;1)
    double point;
    if (method == 1) //use first method
        point = linearCongruential() / double(m);
    else
        point = BBS() / double(M);
    return point;
}
private:
long int x; //current value
long int m; // some range for first method
long int M; //some range for second method
int method; //method number
};

#endif /* RANDOMNUMBER_H_ */

およびテストクラス:

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iomanip>
#include "RandomNumber.h"
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[]) {
cout.setf(ios::fixed);
cout.precision(6);
RandomNumber random;
random.setSeed(argc);
srand((unsigned) time(NULL));
cout << "---------------------------------" << endl;
cout << "   Monte Carlo Pi Approximation" << endl;
cout << "---------------------------------" << endl;
cout << " Enter number of points: ";
long int k1;
cin >> k1;
cout << "Select generator number: ";
int method;
cin >> method;
random.chooseMethod(method);
cout << "---------------------------------" << endl;
long int k2 = 0;
double sumX = 0;
double sumY = 0;
for (long int i = 0; i < k1; i++) {
    double x = pow(-1, int(random.nextPoint() * 10) % 2)
            * random.nextPoint();
    double y = pow(-1, int(random.nextPoint() * 10) % 2)
            * random.nextPoint();
    sumX += x;
    sumY += y;
    if ((pow(x, 2) + pow(y, 2)) <= 1)
        k2++;

}
double pi = 4 * (double(k2) / k1);
cout << "M(X)  = " << setw(10) << sumX / k1 << endl; //mathematical expectation of x
cout << "M(Y)  = " << setw(10) << sumY / k1 << endl; //mathematical expectation of y
cout << endl << "Pi = " << pi << endl << endl; //approximate Pi

return 0;
}

2番目の方法は、ラボマシンでは一貫して4.000を返しますが、パーソナルマシンではかなり近い近似値を返します。

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1 つには、使用している BBS ジェネレーターは常に を返し1ます。

あなたのプログラムは引数を取らないので、おそらくそれargc1. シードとして渡すargcので (なぜ?)、 の初期値はxです1

BBS()次のロジックがあります。

x = (long int) (pow(x, 2)) % M;

明らかに、1平方モジュロMは を与える1ので、x変化することはありません。

このようなジェネレーターでシミュレーションを実行すると、プログラムは常に を出力します4

PS ウィキペディアには、 Blum Blum Shubの初期値について次のように書かれていx0ます。

シードは、 と互いに素である(つまり、 とが の因数ではない)x0整数であり、 orではない必要があります。Mpqx010

于 2012-11-27T20:45:19.953 に答える