是否有可能在JavaScript中播种随机数生成器(Math.random) ?


当前回答

不可能在Math中植入种子。随机函数,但是用Javascript实现一个高质量的RNG是可能的,只需很少的代码。

Javascript数字是64位浮点精度,可以表示小于2^53的所有正整数。这给我们的算法带来了一个硬限制,但在这些限制内,您仍然可以为高质量的Lehmer / LCG随机数生成器选择参数。

function RNG(seed) {
    var m = 2**35 - 31
    var a = 185852
    var s = seed % m
    return function () {
        return (s = s * a % m) / m
    }
}

Math.random = RNG(Date.now())

如果你想要更高质量的随机数,代价是速度慢10倍,你可以使用BigInt进行算术,并选择m刚好适合双精度的参数。

function RNG(seed) {
    var m_as_number = 2**53 - 111
    var m = 2n**53n - 111n
    var a = 5667072534355537n
    var s = BigInt(seed) % m
    return function () {
        return Number(s = s * a % m) / m_as_number
    }
}

参见Pierre l’ecuyer的这篇论文,了解上述实现中使用的参数: https://www.ams.org/journals/mcom/1999-68-225/S0025-5718-99-00996-5/S0025-5718-99-00996-5.pdf

无论你做什么,避免使用Math.sin的所有其他答案!

其他回答

注意:尽管(或者说,因为)简洁和明显的优雅,这个算法在随机性方面绝不是一个高质量的算法。看看这个答案中列出的例子,会有更好的结果。

(最初改编自另一个答案的评论中提出的一个聪明的想法。)

var seed = 1;
function random() {
    var x = Math.sin(seed++) * 10000;
    return x - Math.floor(x);
}

您可以将seed设置为任何数字,只是避免为零(或Math.PI的任何倍数)。

在我看来,这个解决方案的优雅之处在于没有任何“神奇”数字(除了10000,它代表了您必须丢弃的最小数字数量,以避免奇怪的模式-请参阅值为10,100,1000的结果)。简洁也很好。

它比Math.random()稍微慢一点(2或3倍),但我相信它与任何其他用JavaScript编写的解决方案一样快。

对于一个固定的种子有一个简单的方法:

function fixedrandom(p){
    const seed = 43758.5453123;
    return (Math.abs(Math.sin(p)) * seed)%1;
}

不,不可能为Math.random()提供种子,但是编写自己的生成器相当容易,或者更好的是使用现有的生成器。

请看:这个相关的问题。

另外,请参阅David Bau的博客了解更多关于播种的信息。

请看Pierre L'Ecuyer在20世纪80年代末和90年代初的作品。还有其他的。如果你不是专家,自己创建一个(伪)随机数生成器是相当危险的,因为结果很可能不是统计随机的,或者有一个很小的周期。Pierre(和其他人)组合了一些很容易实现的(伪)随机数生成器。我用的是他的LFSR发电机。

https://www.iro.umontreal.ca/~lecuyer/myftp/papers/handstat.pdf

不可能在Math中植入种子。随机函数,但是用Javascript实现一个高质量的RNG是可能的,只需很少的代码。

Javascript数字是64位浮点精度,可以表示小于2^53的所有正整数。这给我们的算法带来了一个硬限制,但在这些限制内,您仍然可以为高质量的Lehmer / LCG随机数生成器选择参数。

function RNG(seed) {
    var m = 2**35 - 31
    var a = 185852
    var s = seed % m
    return function () {
        return (s = s * a % m) / m
    }
}

Math.random = RNG(Date.now())

如果你想要更高质量的随机数,代价是速度慢10倍,你可以使用BigInt进行算术,并选择m刚好适合双精度的参数。

function RNG(seed) {
    var m_as_number = 2**53 - 111
    var m = 2n**53n - 111n
    var a = 5667072534355537n
    var s = BigInt(seed) % m
    return function () {
        return Number(s = s * a % m) / m_as_number
    }
}

参见Pierre l’ecuyer的这篇论文,了解上述实现中使用的参数: https://www.ams.org/journals/mcom/1999-68-225/S0025-5718-99-00996-5/S0025-5718-99-00996-5.pdf

无论你做什么,避免使用Math.sin的所有其他答案!