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如何在 JavaScript 中產生可重複的隨機數?

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DDD原創
2024-12-11 09:31:09304瀏覽

How Can I Generate Repeatable Random Numbers in JavaScript?

在JavaScript 中播種隨機數產生器

簡介:

<script></script>

Java. random( ) 函數雖然提供隨機性,但不允許播種。這意味著每次呼叫函數時,它都會產生一個新的數字序列,這對於需要可重複隨機序列的情況可能會出現問題。

可種子偽隨機數產生器:

由於Math.random() 缺乏播種功能,因此有必要實現外部偽隨機數產生器(PRNG)提供播種功能。 PRNG 提供高品質的隨機數,並允許使用一個或多個種子值進行初始化。

種子初始化:

PRNG 需要正確的初始化以確保隨機性。分佈良好的高熵種子值對於穩健的隨機性至關重要。雜湊函數(例如 cyrb128)可以從短字串產生合適的種子。或者,可以使用虛擬資料作為多次生成器迭代的填充,以徹底混合初始狀態。

效能注意事項:

JavaScript 數字僅支援最多 53 位元整數解析度和位元運算的 32 位元解析度。現代 PRNG 通常使用 64 位元運算,但 JS 實作需要墊片,這會大大降低效能。所提出的 PRNG 演算法優先考慮 32 位元操作,以在 JavaScript 中實現最佳效能。

推薦的PRNG:

sfc32(簡單快速計數器)

sfc32 是一個快速PRNG,具有128 位內部狀態,擅長JavaScript。它表現出出色的隨機性質量,常用於 PractRand 隨機數測試套件。

範例用法:
function sfc32(a, b, c, d) {
  return function() {
    // State update logic
    ...
    return (t >>> 0) / 4294967296;  // Convert to floating-point number in the range [0, 1)
  };
}

const seedgen = () => (Math.random() * 2 ** 32) >>> 0;
const getRand = sfc32(seedgen(), seedgen(), seedgen(), seedgen());

請注意,此範例使用簡單的種子產生方法用於示範目的。在實踐中,應該採用更強大的種子生成機制。

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