可设定种子JavaScript随机数发生器
https://stackoverflow.com/questions/424292
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05-07-2019 - |
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JavaScript Math.random() 功能返回的一个随机的价值在0和1之间，自动接种根据目前的时间(类似于Java我相信).然而，我不认为有任何方法来设定你自己的种子。
我怎么可以做一个随机数发生器，我可以提供我自己的种子的价值，这样我就可以拥有它产生一个可重复的序列(伪)的随机数?
解决方案
一个选项是 http://davidbau.com/seedrandom ，这是一个基于RC4的可种子Math.random （）替换为不错的属性。
其他提示
如果您不需要播种功能，只需使用 Math.random（）并围绕它构建辅助函数（例如 randRange（start，end））
我不确定您使用的RNG是什么，但最好知道并记录它，以便您了解它的特性和限制。
像Starkii所说，Mersenne Twister是一个很好的PRNG，但实施起来并不容易。如果您想自己尝试实施 LCG - 它非常简单，具有良好的随机性（不如Mersenne Twister那么好），你可以使用一些流行的常量。
function RNG(seed) {
// LCG using GCC's constants
this.m = 0x80000000; // 2**31;
this.a = 1103515245;
this.c = 12345;
this.state = seed ? seed : Math.floor(Math.random() * (this.m - 1));
}
RNG.prototype.nextInt = function() {
this.state = (this.a * this.state + this.c) % this.m;
return this.state;
}
RNG.prototype.nextFloat = function() {
// returns in range [0,1]
return this.nextInt() / (this.m - 1);
}
RNG.prototype.nextRange = function(start, end) {
// returns in range [start, end): including start, excluding end
// can't modulu nextInt because of weak randomness in lower bits
var rangeSize = end - start;
var randomUnder1 = this.nextInt() / this.m;
return start + Math.floor(randomUnder1 * rangeSize);
}
RNG.prototype.choice = function(array) {
return array[this.nextRange(0, array.length)];
}
var rng = new RNG(20);
for (var i = 0; i < 10; i++)
console.log(rng.nextRange(10, 50));
var digits = ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'];
for (var i = 0; i < 10; i++)
console.log(rng.choice(digits));
如果您希望能够指定种子，则只需要替换对 getSeconds（）和 getMinutes（）的调用。你可以传入一个int并使用mod 60的一半作为秒值，另一半使用modulo 60来为你提供另一部分。
话虽这么说，这种方法看起来像垃圾。做适当的随机数生成非常困难。这个问题的一个明显问题是随机数种子基于秒和分钟。要猜测种子并重新创建随机数流，只需要尝试3600种不同的秒和分钟组合。这也意味着只有3600种不同的种子。这是可以纠正的，但我从一开始就怀疑这个RNG。
如果您想使用更好的RNG，请尝试 Mersenne Twister 。它是经过良好测试且相当强大的RNG，具有巨大的轨道和出色的性能。
编辑：我真的应该是正确的，并将其称为伪随机数生成器或PRNG。
“任何使用算术方法产生随机数的人都处于罪恶状态。”
＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP;＆NBSP; ＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp;＆nbsp; --- John von Neumann
我使用Mersenne Twister的JavaScript端口： https://gist.github.com/300494 它允许您手动设置种子。另外，正如其他答案中所提到的，Mersenne Twister是一个非常好的PRNG。
您列出的代码类似于 Lehmer RNG 。如果是这种情况，那么 2147483647 是最大的32位有符号整数， 2147483647 是最大的32位素数， 48271 是用于生成数字的全周期乘数。
如果是这样，您可以修改 RandomNumberGenerator 以获取额外的参数 seed ，然后将 this.seed 设置为种子;但是你必须小心确保种子会导致随机数的良好分布（Lehmer可能很奇怪） - 但是大多数种子都没问题。
以下是养恤金条例》，可以喂养一个自定义的种子。叫 SeedRandom 将返回的一个随机发电机的功能。 SeedRandom 可以被称为没有参数以种子返回的随机的功能，与当前的时间，或者它可以被称为有1或2个非负。作为参数，以便种它与那些整数。由于浮点的准确度接种只有1个值将仅允许发电机启动的一个2^53个不同国家。
返回的随机发电机的功能需要1名为整数参数 limit, ，限制必须在范围为1到4294965886，该功能将返回人数范围在0到限制-1.
function SeedRandom(state1,state2){
var mod1=4294967087
var mul1=65539
var mod2=4294965887
var mul2=65537
if(typeof state1!="number"){
state1=+new Date()
}
if(typeof state2!="number"){
state2=state1
}
state1=state1%(mod1-1)+1
state2=state2%(mod2-1)+1
function random(limit){
state1=(state1*mul1)%mod1
state2=(state2*mul2)%mod2
if(state1<limit && state2<limit && state1<mod1%limit && state2<mod2%limit){
return random(limit)
}
return (state1+state2)%limit
}
return random
}
例使用：
var generator1=SeedRandom() //Seed with current time
var randomVariable=generator1(7) //Generate one of the numbers [0,1,2,3,4,5,6]
var generator2=SeedRandom(42) //Seed with a specific seed
var fixedVariable=generator2(7) //First value of this generator will always be
//1 because of the specific seed.
这发电机表现出以下特性：
- 它拥有大约2^64个不同的可能内的国家。
- 它有一段约2^63,多比任何人都不会真实地需要在一个JavaScript程序。
- 由于
mod值素，没有简单的模式输出，无论所选择的限制。这是不像一些简单的Prng，表现出一些相当有系统的模式。 - 它丢弃的一些结果，以便获得一个完美的分配没有问题的限制。
- 这是比较缓慢，运行，约有10 000 000次，每次二上我的机器。
如果你在Typescript中编程，我改编了Mersenne Twister的实现，这个实现是Christoph Henkelmann对这个帖子作为打字稿类的回答：
/**
* copied almost directly from Mersenne Twister implementation found in https://gist.github.com/banksean/300494
* all rights reserved to him.
*/
export class Random {
static N = 624;
static M = 397;
static MATRIX_A = 0x9908b0df;
/* constant vector a */
static UPPER_MASK = 0x80000000;
/* most significant w-r bits */
static LOWER_MASK = 0x7fffffff;
/* least significant r bits */
mt = new Array(Random.N);
/* the array for the state vector */
mti = Random.N + 1;
/* mti==N+1 means mt[N] is not initialized */
constructor(seed:number = null) {
if (seed == null) {
seed = new Date().getTime();
}
this.init_genrand(seed);
}
private init_genrand(s:number) {
this.mt[0] = s >>> 0;
for (this.mti = 1; this.mti < Random.N; this.mti++) {
var s = this.mt[this.mti - 1] ^ (this.mt[this.mti - 1] >>> 30);
this.mt[this.mti] = (((((s & 0xffff0000) >>> 16) * 1812433253) << 16) + (s & 0x0000ffff) * 1812433253)
+ this.mti;
/* See Knuth TAOCP Vol2. 3rd Ed. P.106 for multiplier. */
/* In the previous versions, MSBs of the seed affect */
/* only MSBs of the array mt[]. */
/* 2002/01/09 modified by Makoto Matsumoto */
this.mt[this.mti] >>>= 0;
/* for >32 bit machines */
}
}
/**
* generates a random number on [0,0xffffffff]-interval
* @private
*/
private _nextInt32():number {
var y:number;
var mag01 = new Array(0x0, Random.MATRIX_A);
/* mag01[x] = x * MATRIX_A for x=0,1 */
if (this.mti >= Random.N) { /* generate N words at one time */
var kk:number;
if (this.mti == Random.N + 1) /* if init_genrand() has not been called, */
this.init_genrand(5489);
/* a default initial seed is used */
for (kk = 0; kk < Random.N - Random.M; kk++) {
y = (this.mt[kk] & Random.UPPER_MASK) | (this.mt[kk + 1] & Random.LOWER_MASK);
this.mt[kk] = this.mt[kk + Random.M] ^ (y >>> 1) ^ mag01[y & 0x1];
}
for (; kk < Random.N - 1; kk++) {
y = (this.mt[kk] & Random.UPPER_MASK) | (this.mt[kk + 1] & Random.LOWER_MASK);
this.mt[kk] = this.mt[kk + (Random.M - Random.N)] ^ (y >>> 1) ^ mag01[y & 0x1];
}
y = (this.mt[Random.N - 1] & Random.UPPER_MASK) | (this.mt[0] & Random.LOWER_MASK);
this.mt[Random.N - 1] = this.mt[Random.M - 1] ^ (y >>> 1) ^ mag01[y & 0x1];
this.mti = 0;
}
y = this.mt[this.mti++];
/* Tempering */
y ^= (y >>> 11);
y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680;
y ^= (y << 15) & 0xefc60000;
y ^= (y >>> 18);
return y >>> 0;
}
/**
* generates an int32 pseudo random number
* @param range: an optional [from, to] range, if not specified the result will be in range [0,0xffffffff]
* @return {number}
*/
nextInt32(range:[number, number] = null):number {
var result = this._nextInt32();
if (range == null) {
return result;
}
return (result % (range[1] - range[0])) + range[0];
}
/**
* generates a random number on [0,0x7fffffff]-interval
*/
nextInt31():number {
return (this._nextInt32() >>> 1);
}
/**
* generates a random number on [0,1]-real-interval
*/
nextNumber():number {
return this._nextInt32() * (1.0 / 4294967295.0);
}
/**
* generates a random number on [0,1) with 53-bit resolution
*/
nextNumber53():number {
var a = this._nextInt32() >>> 5, b = this._nextInt32() >>> 6;
return (a * 67108864.0 + b) * (1.0 / 9007199254740992.0);
}
}
你可以按如下方式使用它：
var random = new Random(132);
random.nextInt32(); //return a pseudo random int32 number
random.nextInt32([10,20]); //return a pseudo random int in range [10,20]
random.nextNumber(); //return a a pseudo random number in range [0,1]
检查来源以获取更多方法。
注意：此代码最初包含在上述问题中。为了保持这个问题的简短和重点，我已将其移至社区Wiki答案。
我发现这个代码已经开始了，它似乎可以正常工作以获取一个随机数然后使用种子，但我不太确定逻辑是如何工作的（例如2345678901,48271和2147483647数字来自哪里）。
function nextRandomNumber(){
var hi = this.seed / this.Q;
var lo = this.seed % this.Q;
var test = this.A * lo - this.R * hi;
if(test > 0){
this.seed = test;
} else {
this.seed = test + this.M;
}
return (this.seed * this.oneOverM);
}
function RandomNumberGenerator(){
var d = new Date();
this.seed = 2345678901 + (d.getSeconds() * 0xFFFFFF) + (d.getMinutes() * 0xFFFF);
this.A = 48271;
this.M = 2147483647;
this.Q = this.M / this.A;
this.R = this.M % this.A;
this.oneOverM = 1.0 / this.M;
this.next = nextRandomNumber;
return this;
}
function createRandomNumber(Min, Max){
var rand = new RandomNumberGenerator();
return Math.round((Max-Min) * rand.next() + Min);
}
//Thus I can now do:
var letters = ['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z'];
var numbers = ['1','2','3','4','5','6','7','8','9','10'];
var colors = ['red','orange','yellow','green','blue','indigo','violet'];
var first = letters[createRandomNumber(0, letters.length)];
var second = numbers[createRandomNumber(0, numbers.length)];
var third = colors[createRandomNumber(0, colors.length)];
alert("Today's show was brought to you by the letter: " + first + ", the number " + second + ", and the color " + third + "!");
/*
If I could pass my own seed into the createRandomNumber(min, max, seed);
function then I could reproduce a random output later if desired.
*/
好的，这是我解决的解决方案。
首先使用“newseed（）”创建种子值。功能。然后将种子值传递给“srandom（）”功能。最后，“srandom（）”和“srandom（）” function返回0到1之间的伪随机值。
关键的一点是种子值存储在数组中。如果它只是一个整数或浮点数，那么每次调用函数时都会覆盖该值，因为整数，浮点数，字符串等的值直接存储在堆栈中，而不仅仅是指针，如数组和其他对象。因此，种子的价值可能会保持持久。
最后，可以定义“srandom（）”和“srandom（）”。功能使得它是“数学”的方法。对象，但我会把它留给你弄清楚。 ;）
祝你好运！JavaScript的：
// Global variables used for the seeded random functions, below.
var seedobja = 1103515245
var seedobjc = 12345
var seedobjm = 4294967295 //0x100000000
// Creates a new seed for seeded functions such as srandom().
function newseed(seednum)
{
return [seednum]
}
// Works like Math.random(), except you provide your own seed as the first argument.
function srandom(seedobj)
{
seedobj[0] = (seedobj[0] * seedobja + seedobjc) % seedobjm
return seedobj[0] / (seedobjm - 1)
}
// Store some test values in variables.
var my_seed_value = newseed(230951)
var my_random_value_1 = srandom(my_seed_value)
var my_random_value_2 = srandom(my_seed_value)
var my_random_value_3 = srandom(my_seed_value)
// Print the values to console. Replace "WScript.Echo()" with "alert()" if inside a Web browser.
WScript.Echo(my_random_value_1)
WScript.Echo(my_random_value_2)
WScript.Echo(my_random_value_3)
Lua 4（我的个人目标环境）：
-- Global variables used for the seeded random functions, below.
seedobja = 1103515.245
seedobjc = 12345
seedobjm = 4294967.295 --0x100000000
-- Creates a new seed for seeded functions such as srandom().
function newseed(seednum)
return {seednum}
end
-- Works like random(), except you provide your own seed as the first argument.
function srandom(seedobj)
seedobj[1] = mod(seedobj[1] * seedobja + seedobjc, seedobjm)
return seedobj[1] / (seedobjm - 1)
end
-- Store some test values in variables.
my_seed_value = newseed(230951)
my_random_value_1 = srandom(my_seed_value)
my_random_value_2 = srandom(my_seed_value)
my_random_value_3 = srandom(my_seed_value)
-- Print the values to console.
print(my_random_value_1)
print(my_random_value_2)
print(my_random_value_3)
