在 JavaScript 中產生隨機數：綜合指南

隨機數在 JavaScript 程式設計中發揮著至關重要的作用，從創建唯一識別碼到模擬遊戲中的真實場景。本文探討了在 JavaScript 中產生隨機數的各種方法，並著重於基本技術和進階技術。
目錄

1. 為什麼在 JavaScript 中使用隨機數？
2. 基礎：Math.random()
3. 產生隨機整數
4. 指定隨機數的範圍
5. 不同分佈的隨機數
6. 在實際應用中使用隨機數
7. 播種隨機數
8. 使用隨機數的最佳實踐
9. JavaScript 隨機數常見問題
10. 結論
11. 為什麼在 JavaScript 中使用隨機數？ Javascript 隨機數字對於創建動態內容和不可預測的場景​​的程式設計很有價值。在 JavaScript 中，您經常使用隨機數字來： • 產生唯一的ID • 模擬遊戲中的隨機性 • 隨機化顯示內容的順序 • 對演算法進行隨機測試 無論您是在建立應用程式還是遊戲，了解如何有效產生隨機數字都是至關重要的。
12. 基礎知識：Math.random() JavaScript 中產生隨機數的主要方法是 Math.random()。此函數傳回 0（含）和 1（不含）之間的偽隨機十進位數。這是一個例子： javascript 複製程式碼 讓 randomDecimal = Math.random(); console.log(randomDecimal); 此代碼將記錄 0 到 1 之間的隨機小數，例如 0.4387635。 Math.random() 的局限性 儘管方便，Math.random() 也有限制： • 範圍限制為[0, 1)。 • 它只產生十進制數，而不產生整數。 • 它缺乏特定用例的可配置性，例如產生自訂範圍內的整數或數字。
13. 產生隨機整數 要得到整數，可以將 Math.random() 的結果乘以一個數字，然後使用 Math.floor() 或 Math.round() 得到整數。例如： 0 到 9 之間的隨機整數 javascript 複製程式碼 讓 randomInt = Math.floor(Math.random() * 10); console.log(randomInt); // 產生 0 到 9 之間的隨機整數 在此程式碼中，Math.random() 產生一個小數，我們將其乘以 10，然後 Math.floor() 將其向下舍入以獲得 0 到 9 之間的整數。 1 到 10 之間的隨機整數 若要取得不同範圍內的隨機整數，例如 1 到 10： javascript 複製程式碼 讓 randomInt = Math.floor(Math.random() * 10) 1; console.log(randomInt); // 產生 1 到 10 之間的隨機整數
14. 指定隨機數的範圍 通常，您需要產生自訂範圍內的數字，例如 5 到 15 之間。 自訂範圍功能 javascript 複製程式碼 函數 getRandomIntInRange(min, max) { return Math.floor(Math.random() * (max - min 1)) min; }

console.log(getRandomIntInRange(5, 15)); // 產生 5 到 15 之間的隨機整數
這段程式碼中，max - min 1 調整範圍，保證數字能達到最大值。

1. 不同分佈的隨機數 標準 Math.random() 方法產生均勻分佈的數字，這意味著每個數字被選取的機會均等。對於需要不同分佈（例如高斯分佈或指數分佈）的應用程序，您將需要自訂函數或函式庫。 這是一個近似高斯（常態）分佈的基本範例： javascript 複製程式碼 函數 gaussianRandom() { 讓 u = Math.random(); 讓 v = Math.random(); 返回 Math.sqrt(-2.0 * Math.log(u)) * Math.cos(2.0 * Math.PI * v); }

console.log(gaussianRandom());

1. 在實際應用中使用隨機數 隨機數字可以應用於各種情況： • 遊戲：隨機生成敵人位置或戰利品掉落。 • UI 測試：隨機化輸入值以測試應用程式行為。 • 資料採樣：從較大的資料集中選擇隨機子集進行分析。 例：打亂數組 javascript 複製程式碼 函數 shuffleArray(數組) { for (令 i = array.length - 1; i > 0; i--) { 令 j = Math.floor(Math.random() * (i 1)); [數組[i], 數組[j]] = [數組[j], 數組[i]]; } 返回數組； }

console.log(shuffleArray([1, 2, 3, 4, 5]));

1. 播種隨機數 JavaScript 的 Math.random() 本身不支援播種。但是，seedrandom.js 等函式庫可讓您設定種子，使隨機數序列可重複。這對於一致性至關重要的遊戲或測試特別有用。 使用seedrandom.js： javascript 複製程式碼 讓seedrandom = require('seedrandom'); 讓 rng =seedrandom('種子'); 控制台.log(rng()); // 產生一個可重複的隨機數
2. 使用隨機數的最佳實踐 • 了解分佈需求：對大多數任務使用標準統一隨機數；僅在必要時考慮其他發行版。 • 避免安全應用程式中的可預測性：Math.random() 不是加密安全的。對於敏感應用程序，請考慮使用 crypto.getRandomValues()。 • 需要時使用函式庫：seedrandom.js 和 Chance.js 等函式庫提供增強的功能。
3. 有關 JavaScript 隨機數的常見問題
4. 我可以在不使用 Math.random() 的情況下產生特定範圍內的隨機數嗎？ 不，JavaScript 內建的隨機數產生依賴 Math.random()，但您可以透過調整公式來控制範圍。
5. Math.random() 對於加密應用程式來說安全嗎？ 不，Math.random() 在加密上不安全。使用 crypto.getRandomValues() 來實作安全應用程式。
6. 如何在 JavaScript 中產生多個隨機數？ 您可以在迴圈中呼叫 Math.random() 或使用函數產生隨機數數組。
7. JavaScript 中可以重複隨機數嗎？ 是的，因為 JavaScript 的隨機數產生是偽隨機的。使用seedrandom.js 等函式庫來設定種子並控制序列。
8. Math.floor() 和 Math.round() 在隨機數產生上有什麼不同？ Math.floor() 始終向下舍入，而 Math.round() 舍入到最接近的整數，這可能會影響您的範圍。
9. 如何在 JavaScript 中產生隨機布林值？ 使用 Math.random() 並檢查它是否高於或低於 0.5： javascript 複製程式碼 讓 randomBoolean = Math.random() >= 0.5;
10. 結論 JavaScript 提供了產生隨機數的靈活方法，從用於快速任務的 Math.random() 到滿足播種等高階需求的程式庫。無論您是創建動態特徵、執行模擬還是建立遊戲，對隨機數產生的深入掌握都可以使您的應用程式更具吸引力和功能。快樂編碼！

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