


Wie k?nnen Linear Feedback Shift Registers (LFSRs) effizient einzigartige Zufallssequenzen ohne Wiederholung erzeugen?
Dec 04, 2024 am 10:20 AMEindeutige Zufallsfolgen ohne Wiederholungen generieren
Die Aufgabe, Pseudozufallszahlen ohne Wiederholungen zu erzeugen, stellt eine interessante Herausforderung in der Programmierung dar. W?hrend einige herk?mmliche Ans?tze das Mischen eines Zahlenbereichs oder die Prüfung auf Wiederholungen in einer generierten Liste beinhalten, sind diese Methoden m?glicherweise nicht optimal für die Generierung gro?er Zahlen oder die Gew?hrleistung der Effizienz.
Ein mathematischer Ansatz: Linear Feedback Shift Registers (LFSRs)
Um gro?e Zufallszahlen zu generieren, ohne den gesamten Bereich zu speichern, bietet eine mathematische Technik namens Linear Feedback Shift Registers (LFSRs) eine geeignetere L?sung. LFSRs sind Hardware- oder Software-Implementierungen, die mithilfe eines Satzes von Schieberegistern Bitfolgen erzeugen, wobei einige Bits zum Eingang zurückgeführt werden.
Durch sorgf?ltige Auswahl der ?Abgriffe“ im LFSR ist es m?glich, eine maximale L?nge zu konstruieren Sequenzen, die so lang sind wie die Registergr??e. Beispielsweise kann ein 16-Bit-LFSR eine 65535 lange Sequenz ohne Wiederholungen erzeugen.
Details zur LFSR-Konstruktion
Für die ordnungsgem??e Konstruktion eines LFSR werden die folgenden Richtlinien empfohlen:
- Polynome: W?hlen Sie das Rückkopplungspolynom aus, das die XOR-Operationen bestimmt und bestimmt die Sequenzeigenschaften.
- Schieberegister: Initialisieren Sie das Schieberegister mit einem Startwert ungleich Null, um den Zustand ?Alles Null“ oder ?Alles Eins“ zu vermeiden.
- Ausgabe: Normalerweise wird das Ausgabebit vom ersten oder letzten Registerbit übernommen, es gibt jedoch auch andere Variationen m?glich.
Vorteile von LFSRs
Die Verwendung von LFSRs zur Generierung von Zufallszahlen ohne Wiederholungen bietet mehrere Vorteile:
- Effizienz: LFSRs k?nnen lange Sequenzen von Zufallszahlen effizient erzeugen und eignen sich daher für die Generierung gro?er Zahlen Zahlen.
- Kompaktheit: Der Speicherbedarf für LFSRs ist im Vergleich zu Shuffling-Algorithmen relativ gering, insbesondere für gro?e Sequenzen.
- Wiederholbarkeit: W?hrend LFSRs erzeugen pseudozuf?llige Sequenzen, sie sind mit einem bekannten Startwert und Polynom wiederholbar, was das Testen erleichtert und Debugging.
Wann sind LFSRs zu verwenden?
LFSRs sind besonders vorteilhaft in Szenarien, in denen die Generierung gro?er Zufallszahlen ohne Wiederholungen unerl?sslich ist. Beispiele hierfür sind:
- Kryptografische Anwendungen, bei denen unvorhersehbare und sich nicht wiederholende Schlüsselsequenzen entscheidend sind.
- Monte-Carlo-Simulationen, bei denen eindeutige Zufallszahlen für genaue Auswertungen erforderlich sind.
- Testmustergenerierung für Hardware- oder Softwaretests, bei denen vorhersehbare, sich aber nicht wiederholende Sequenzen von Vorteil sind.
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STD :: CHRONO wird in C verwendet, um die Zeit zu verarbeiten, einschlie?lich des Erhaltens der aktuellen Zeit, der Messung der Ausführungszeit, der Betriebszeit und -dauer und der Formatierungsanalysezeit. 1. Verwenden Sie std :: chrono :: system_clock :: Now (), um die aktuelle Zeit zu erhalten, die in eine lesbare Zeichenfolge konvertiert werden kann, aber die Systemuhr ist jedoch m?glicherweise nicht eint?nig. 2. Verwenden Sie STD :: Chrono :: Steady_clock, um die Ausführungszeit zu messen, um die Monotonie zu gew?hrleisten, und umwandeln Sie sie durch Duration_cast in Millisekunden, Sekunden und andere Einheiten; 3. Zeitpunkt (Time_Point) und Dauer (Dauer) k?nnen interoperabel sein, aber die Aufmerksamkeit der Einheitenkompatibilit?t und der Uhr -Epoche (Epoche) sollte beachtet werden.

Es gibt haupts?chlich die folgenden Methoden, um Stapelspuren in C: 1 zu erhalten. Verwenden Sie Backtrace- und Backtrace_Symbols -Funktionen auf der Linux -Plattform. Durch Einbeziehung des Anrufstapels und der Drucksymbolinformationen muss der Parameter -rdynamische Parameter beim Kompilieren hinzugefügt werden. 2. Verwenden Sie CapturestackbackTrace -Funktion auf der Windows -Plattform, und Sie müssen dbgHelp.lib verknüpfen und sich auf die PDB -Datei verlassen, um den Funktionsnamen zu analysieren. 3.. Verwenden Sie Bibliotheken von Drittanbietern wie GoogleBreakpad oder Boost.Stacktrace, um die Operationen der Stack-Erfassungen plattformübergreifend zu plattformieren und zu vereinfachen. 4. Kombinieren Sie in Ausnahmebehandlung die oben genannten Methoden, um die Informationen zur automatischen Ausgabe von Stapelinformationen in Fangbl?cken auszuführen

In C bezieht sich der Typ Pod (PlainoldData) auf einen Typ mit einer einfachen Struktur und kompatibel mit C -Sprachdatenverarbeitung. Es muss zwei Bedingungen erfüllen: Es verfügt über eine gew?hnliche Kopiensemantik, die von memcpy kopiert werden kann; Es hat ein Standardlayout und die Speicherstruktur ist vorhersehbar. Zu den spezifischen Anforderungen geh?ren: Alle nicht statischen Mitglieder sind ?ffentlich, keine benutzerdefinierten Konstrukteure oder Zerst?rer, keine virtuellen Funktionen oder Basisklassen, und alle nicht statischen Mitglieder selbst sind Schoten. Zum Beispiel strukturpoint {intx; inty;} ist Pod. Zu den Verwendungen geh?ren bin?re E/A, C -Interoperabilit?t, Leistungsoptimierung usw. Sie k?nnen prüfen, ob der Typ Pod über std :: is_pod ist, es wird jedoch empfohlen, STD :: IS_TRIVIA nach C 11 zu verwenden.

Um den Python -Code in C aufzurufen, müssen Sie zuerst den Interpreter initialisieren und dann die Interaktion erreichen, indem Sie Zeichenfolgen, Dateien oder aufrufen oder bestimmte Funktionen aufrufen. 1. Initialisieren Sie den Interpreter mit py_initialize () und schlie?en Sie ihn mit py_finalize (); 2. Führen Sie den String -Code oder pyrun_simpleFile mit pyrun_simpleFile aus; 3.. Importieren Sie Module über pyimport_importmodule, erhalten Sie die Funktion über PyObject_getAttrstring, konstruieren

FunktionshidingInc -Auftrittsklasse -DefinesFunctionWithThesamenameasAsaBaseClassfunction und MakeTheBaseVersioninaccessiblethroughThederedClass

In C gibt es drei Hauptmethoden, um Funktionen als Parameter zu übergeben: Verwenden von Funktionszeigern, STD :: Funktions- und Lambda -Ausdrücken sowie Vorlagengenerika. 1. Funktionszeiger sind die grundlegendste Methode, geeignet für einfache Szenarien oder C -Schnittstelle kompatibel, aber schlechte Lesbarkeit; 2. Std :: Funktion in Kombination mit Lambda-Ausdrücken ist eine empfohlene Methode im modernen C, die eine Vielzahl von Callable-Objekten unterstützt und Typ-Safe ist. 3. Die Vorlagen -Generikummethoden sind die flexibelsten und für Bibliothekscode oder allgemeinen Logik geeignet, k?nnen jedoch die Kompilierungszeit und das Codevolumen erh?hen. Lambdas, die den Kontext erfassen, müssen durch std :: function oder template übergeben werden und k?nnen nicht direkt in Funktionszeiger konvertiert werden.

ANullPointerinc isaspecialValueInDicatingThatapoInterdoesNotPointToanyvalidmemoryLocation, AnditisusedtoSafelyManageandCheckpointersbefordereferencent.1.Beforec 11.0ornUllWaSused, ButnownullpreferredforclarityTypesafety.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.

STD :: MOVE MOVE MOVESS WIRD ALLES, sondern umwandelt das Objekt nur in eine RValue -Referenz und teilt dem Compiler mit, dass das Objekt für einen Umzugsvorgang verwendet werden kann. Wenn beispielsweise String -Zuordnung die Verschiebung der Semantik unterstützt, kann das Zielobjekt die Quellobjektressource ohne Kopieren übernehmen. Sollte in Szenarien verwendet werden, in denen Ressourcen übertragen und leistungsempfindlich werden müssen, z. B. die Rückgabe lokaler Objekte, Einfügen von Containern oder das Austausch von Eigentum. Es sollte jedoch nicht missbraucht werden, da es ohne sich bewegende Struktur in eine Kopie entartet und der ursprüngliche Objektstatus nach der Bewegung nicht angegeben ist. Angemessene Verwendung beim übergeben oder Rückgeben eines Objekts kann unn?tige Kopien vermeiden. Wenn die Funktion jedoch eine lokale Variable zurückgibt, kann bereits eine RVO -Optimierung auftreten. Hinzufügen von STD :: MOVE kann die Optimierung beeinflussen. Zu den Fehlern geh?ren Missbrauch gegen Objekte, die noch verwendet werden müssen, unn?tige Bewegungen und nicht bewegbare Typen
