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如何在 JavaScript 中建立一致的隨機數產生器？

DDD

發布： 2024-11-04 09:26:02

原創

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How to Create a Consistent Random Number Generator in JavaScript?

建立可種子的JavaScript 隨機數產生器

JavaScript 中的Math.random() 函數自動提供0 到1 之間的隨機數根據當前時間初始化。但是，需要一個隨機數產生器，讓使用者定義的種子值產生可重複的偽隨機數序列。

解決方案：

實現可播種隨機數產生器涉及選擇支援播種的合適偽隨機數產生器 (PRNG) 演算法。一種流行的選擇是 Mersenne Twister 演算法，以其出色的隨機性和長週期而聞名。

但是，實作 Mersenne Twister 可能很複雜。對於初學者，建議使用線性同餘產生器 (LCG) 等替代方案。 LCG 實現起來很簡單，並且提供了不錯的隨機性，儘管它們不如 Mersenne Twister 強大。

LCG 實作（RNG 類別）

以下程式碼段示範了LCG使用GCC 常數在JavaScript 中實作：

<code class="javascript">function RNG(seed) {
  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;
}</code>

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用法：

使用所需種子值建立RNG 類別的實例：

<code class="javascript">var rng = new RNG(20);</code>

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存取隨機整數：

<code class="javascript">for (var i = 0; i < 10; i++)
  console.log(rng.nextInt());</code>

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產生隨機浮點數（0到1）：

<code class="javascript">for (var i = 0; i < 10; i++)
  console.log(rng.nextFloat());</code>

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產生指定範圍內的隨機值：

<code class="javascript">for (var i = 0; i < 10; i++)
  console.log(rng.nextRange(10, 50)); // Random integers between 10 (inclusive) and 50 (exclusive)</code>

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從陣列中選擇隨機元素：

<code class="javascript">var digits = ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'];
for (var i = 0; i < 10; i++)
  console.log(rng.choice(digits)); // Random digits from the array</code>

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