我无法理解这个,哪个更随机?
rand()
OR:
rand() * rand()
我发现这是一个真正的脑筋急转弯,你能帮我吗?
编辑:
直觉上,我知道数学上的答案是它们是同样随机的,但我不禁想,如果你在将两者相乘时“运行随机数算法”两次,你会创建比只做一次更随机的东西。
我无法理解这个,哪个更随机?
rand()
OR:
rand() * rand()
我发现这是一个真正的脑筋急转弯,你能帮我吗?
编辑:
直觉上,我知道数学上的答案是它们是同样随机的,但我不禁想,如果你在将两者相乘时“运行随机数算法”两次,你会创建比只做一次更随机的东西。
当前回答
答案将是,这取决于,希望rand()*rand(()比rand)更随机,但如下所示:
两个答案都取决于你的值的位数在大多数情况下,你根据伪随机算法生成(它主要是一个数字生成器,依赖于你的计算机时钟,而不是那么随机)。让你的代码更可读(不要用这种咒语来召唤一些随机的巫毒神)。
好吧,如果你检查上面的任何一个,我建议你使用简单的“rand()”。因为你的代码会更可读(不会问自己为什么要写这个,时间……嗯……超过2秒),易于维护(如果你想用super_rand替换rand函数)。
如果你想要更好的随机性,我建议你从任何提供足够噪声的源(无线电静态)流式传输,然后一个简单的rand()就足够了。
其他回答
这里有一个简单的答案。考虑垄断。你掷两个六面骰子(对于喜欢游戏符号的人来说是2d6),然后求和。最常见的结果是7,因为有6种可能的方式可以掷7(1,6,5,3,44,3,5,2和6,1)。而2只能在1,1上滚动。很容易看出,掷1d6和掷1d12是不同的,即使范围相同(忽略1d12上可以得到1,点保持不变)。将结果相乘而不是相加会以类似的方式扭曲它们,因为大多数结果都位于范围的中间。如果您试图减少异常值,这是一个好方法,但它无助于使分布均匀。
(奇怪的是,它也会增加低掷。假设你的随机性从0开始,你会看到一个峰值在0,因为它会将其他掷骰变成0。考虑两个介于0和1(包括0和1)之间的随机数,然后相乘。如果其中一个结果为0,则无论其他结果如何,整个结果都将变为0。从中得到1的唯一方法是两卷都是1。在实践中,这可能无关紧要,但这会形成一个奇怪的图形。)
假设rand()返回一个介于[0,1)之间的数字,很明显rand(*rand)将偏向于0。这是因为将x乘以[0,1)之间的数字将得到一个小于x的数字。下面是10000个随机数的分布:
google.charts.load(“current”,{packages:[“corechart”]});google.cacharts.setOnLoadCallback(drawChart);函数drawChart(){变量i;var randomNumbers=[];对于(i=0;i<10000;i++){randomNumbers.push(Math.rrandom()*Math.random());}var chart=新的google.visability.Histogram(document.getElementById(“chart-1”));var data=新的google.visibility.DataTable();data.addColumn(“数字”,“值”);randomNumbers.forEach(函数(randomNumber){data.addRow([randomNumber]);});chart.draw(数据{title:randomNumbers.length+“rand()*rand(值介于[0,1)之间”,图例:{位置:“无”}});}<script src=“https://www.gstatic.com/charts/loader.js“></script><div id=“chart-1”style=“height:500px”>正在生成图表</分区>
如果rand()返回[x,y]之间的整数,则得到以下分布。注意奇数与偶数的数量:
google.charts.load(“current”,{packages:[“corechart”]});google.cacharts.setOnLoadCallback(drawChart);document.querySelector(“#绘制图表”).addEventListener(“单击”,绘制图表);函数randomInt(最小值,最大值){return Math.floor(Math.random()*(max-min+1))+min;}函数drawChart(){var min=编号(document.querySelector(“#rand min”).value);var max=编号(document.querySelector(“#rand max”).value);如果(最小值>=最大值){回来}变量i;var randomNumbers=[];对于(i=0;i<10000;i++){randomNumbers.push(randomInt(最小,最大)*randomInt(最小,最小));}var chart=新的google.visability.Histogram(document.getElementById(“chart-1”));var data=新的google.visibility.DataTable();data.addColumn(“数字”,“值”);randomNumbers.forEach(函数(randomNumber){data.addRow([randomNumber]);});chart.draw(数据{title:randomNumbers.length+“rand()*rand(()值介于[“+min+”,“+max+”]”之间,图例:{位置:“无”},直方图:{bucketSize:1}});}<script src=“https://www.gstatic.com/charts/loader.js“></script><input-type=“number”id=“rand-min”value=“0”min=“0“max=“10”><input type=“number”id=“rand max”value=“9”min=“0”max=“10”><input type=“button”id=“draw chart”value=“Apply”><div id=“chart-1”style=“height:500px”>正在生成图表</分区>
你要寻找的概念是“熵”,即弦的无序程度位。从“最大熵”的概念来看,这个概念最容易理解。
具有最大熵的比特串的一个近似定义是,它不能用更短的比特串来精确表达(即,使用某种算法将较小的字符串扩展回原始字符串)。
最大熵与随机性的相关性源于以下事实:如果你“随机”选择一个数字,你几乎肯定会选择一个其比特串接近于具有最大熵,也就是说,它不能被压缩。这是我们对“随机”数特征的最好理解。
所以,如果你想从两个随机样本中产生一个随机数,它是随机,将两个位字符串连接在一起。实际上,你只是将样本填充到双倍长度单词的高半部分和低半部分。
从更实际的角度来看,如果你发现自己背负着一个蹩脚的rand(),它可以有时有助于将两个样本混合在一起——尽管,如果真的是盈亏平衡的话那个程序没用。
没有比这更随机的了。它要么是随机的,要么不是随机的。随机意味着“难以预测”。这并不意味着不确定性。如果random()是随机的,那么random(()和random(*random)都是随机的。就随机性而言,分布是无关紧要的。如果出现不均匀分布,则意味着某些值比其他值更有可能;它们仍然是不可预测的。由于涉及伪随机性,所以这些数字非常具有确定性。然而,在概率模型和模拟中,伪随机性通常是足够的。众所周知,使伪随机数生成器复杂化只会使其难以分析。不太可能提高随机性;它经常导致它无法通过统计测试。随机数的期望财产很重要:重复性和再现性、统计随机性、(通常)均匀分布和大周期是少数几个。关于随机数上的变换:正如有人所说,两个或多个均匀分布的和产生正态分布。这是加法中心极限定理。无论源分布如何,只要所有分布都是独立和相同的,它都适用。乘性中心极限定理表示两个或多个独立且一致分布的随机变量的乘积是对数正态的。其他人创建的图形看起来是指数型的,但实际上是对数正态的。因此random()*random(()是对数正态分布的(尽管它可能不是独立的,因为数字是从同一个流中提取的)。这在某些应用中可能是期望的。然而,通常最好生成一个随机数并将其转换为对数正态分布数。Random()*Random()可能很难分析。
欲了解更多信息,请访问www.performorama.org查阅我的书。这本书正在建设中,但相关材料已经存在。请注意,章节和章节编号可能会随时间而变化。第8章(概率论)——第8.3.1和8.3.3节,第10章(随机数)。
这不是很明显,但rand()通常比rand(*rand)更随机。重要的是,对于大多数用途来说,这实际上不是很重要。
但首先,它们产生了不同的分布。如果这是你想要的,这不是问题,但这很重要。如果你需要一个特定的分布,那么忽略整个“哪个更随机”的问题。那么为什么rand()更随机呢?
rand()之所以更随机(假设它产生的是[0..1]范围内的浮点随机数,这是非常常见的)的核心是,当你将两个FP数与尾数中的大量信息相乘时,你会在结尾处丢失一些信息;IEEE双精度浮点中没有足够的位来保存从[0..1]中均匀随机选择的两个IEEE双精度浮点数中的所有信息,这些额外的信息位将丢失。当然,这无关紧要,因为你(可能)不会使用这些信息,但损失是真实的。您产生哪种分布(即,使用哪种操作进行组合)也并不重要。这些随机数中的每一个都有(最多)52位随机信息——这就是IEEE双精度的容量——如果你将两个或多个随机数合并为一个,那么你仍然只能拥有最多52位的随机信息。
大多数随机数的使用甚至没有使用随机源中实际可用的那么多随机性。得到一个好的PRNG,不要太担心它。(“好”的程度取决于你在用它做什么;你在做蒙特卡洛模拟或密码学时必须小心,否则你可能会使用标准PRNG,因为这通常要快得多。)