H9enRy 发表于 2014-8-8 23:41:40

随机数是骗人的,.Net、Java、C为我作证

本帖最后由 H9enRy 于 2014-8-9 00:42 编辑

 几乎所有编程语言中都提供了"生成一个随机数"的方法,也就是调用这个方法会生成一个数,我们事先也不知道它生成什么数。比如在.Net中编写下面的代码:
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Random rand = newRandom();
Console.WriteLine(rand.Next());




  运行后结果如下:http://www.admin10000.com/UploadFiles/Document/201405/18/20140518085336625474.PNG  Next()方法用来返回一个随机数。同样的代码你执行和我的结果很可能不一样,而且我多次运行的结果也很可能不一样,这就是随机数。  一、陷阱  看似很简单的东西,使用的时候有陷阱。我编写下面的代码想生成100个随机数:
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for(int i=0;i<100;i++)
{
    Random rand = new Random();
    Console.WriteLine(rand.Next());
}




http://www.admin10000.com/UploadFiles/Document/201405/18/20140518085336207794.PNG  太奇怪了,竟然生成的"随机数"有好多连续一样的,这算什么"随机数"呀。有人指点"把new Random()"放到for循环外面就可以了:
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Random rand = newRandom();
for(int i=0;i<100;i++)
{            
    Console.WriteLine(rand.Next());
}




  运行结果:http://www.admin10000.com/UploadFiles/Document/201405/18/20140518085336506923.PNG  确实可以了!   二、这是为什么呢?  这要从计算机中"随机数"产生的原理说起了。我们知道,计算机是很严格的,在确定的输入条件下,产生的结果是唯一确定的,不会每次执行的结果不一样。那么怎么样用软件实现产生看似不确定的随机数呢?  生成随机数的算法有很多种,最简单也是最常用的就是 "线性同余法":第n+1个数=(第n个数*29+37) % 1000,其中%是"求余数"运算符。很多像我一样的人见了公式都头疼,我用代码解释一下吧,MyRand是一个自定义的生成随机数的类:
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class MyRand
{
    private int seed;
    public MyRand(int seed)
   {
    this.seed = seed;
   }

public int Next()
   {
   int next = (seed * 29 + 37) % 1000;
   seed = next;
   return next;
}

}




  如下调用:
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MyRand rand = newMyRand(51);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine(rand.Next());
}




  执行结果如下:http://www.admin10000.com/UploadFiles/Document/201405/18/20140518085336702171.PNG  生成的数据是不是看起来"随机"了。简单解释一下这个代码:我们创建MyRand的一个对象,然后构造函数传递一个数51,这个数被赋值给seed,每次调用Next方法的时候根据(seed * 29 + 37) % 1000计算得到一个随机数,把这个随机数赋值给seed,然后把生成的随机数返回。这样下次再调用Next()的时候seed就不再是51,而是上次生成的随机数了,这样就看起来好像每一次生成的内容都很"随机"了。注意"%1000"取余预算的目的是保证生成的随机数不超过1000。   当然无论是你运行还是我每次运行,输出结果都是一样的随机数,因为根据给定的初始数据51,我们就可以依次推断下来下面生成的所有"随机数"是什么都可以算出来了。这个初始的数据51就被称为"随机数种子",这一系列的516、1、66、951、616……数字被称为"随机数序列"。我们把51改成52,就会有这样的结果:http://www.admin10000.com/UploadFiles/Document/201405/18/20140518085336835905.PNG

Angel丶L 发表于 2014-8-8 23:59:05

从发帖我看出了两个重要的信息量
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