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如何在 JavaScript 中创建可种子随机数生成器?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原创
2024-11-04 08:48:30837浏览

How do I create a seedable random number generator in JavaScript?

实现可种子的 JavaScript 随机数生成器

在 JavaScript 中生成随机数序列是一个常见的要求,但是内置的Math.random() 函数缺乏设置特定种子的能力。当我们想要重现特定的数字序列或创建确定性随机性时,这可能会出现问题。

使用自定义随机数生成器

要克服此限制,我们可以实现一个自定义随机数生成器,它允许我们指定种子值。下面是使用线性同余生成器 (LCG) 的示例:

<code class="js">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>

此 LCG 生成 0 到 (2**31 - 1) 之间的整数序列。其他类型的随机数生成器,例如 Mersenne Twister,提供更强的随机性保证,但实现起来更复杂。

设置种子值

设置种子值,我们可以将其作为参数传递给 RNG 构造函数:

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

这将使用指定的种子初始化生成器的内部状态,确保它生成可重复的数字序列。

使用随机数生成器

自定义 RNG 提供以下方法:

  • nextInt():生成 0 到 (2* 之间的随机整数*31 - 1).
  • nextFloat():生成 0 到 1 之间的随机浮点数。
  • nextRange(start, end):生成指定范围内的随机数 (
  • choice(array):从数组中选择一个随机元素。

例如,生成 10 到 50 之间的随机数序列:

<code class="js">for (var i = 0; i < 10; i++)
  console.log(rng.nextRange(10, 50));</code>

其他注意事项

  • 在使用所选 RNG 之前考虑其特征和局限性。
  • 在RNG 简化其使用,例如 randRange(start, end) 用于生成特定范围内的数字。
  • 更多详细信息和使用说明请参阅 RNG 的文档。

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