有没有办法用JavaScript生成指定范围内的随机数?

例如:指定范围从1到6,随机数可以是1、2、3、4、5或6。


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(数学随机()*6|0)+1~~(数学随机()*6)+1

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TL;博士

function generateRandomInteger(min, max) {
  return Math.floor(min + Math.random()*(max - min + 1))
}

要获得随机数generateRandomInteger(-20,20);

下面的解释

整数-不是分数的数字;整数

我们需要得到一个随机数,比如最小值和最大值之间的X。十、 min和max都是整数

即最小<=X<=最大

如果我们从方程中减去min,这相当于

0<=(X-最小)<=(最大-最小)

现在,让我们将其与随机数r相乘这是

0<=(X-分钟)*r<=(最大-分钟)*r

现在,让我们把min加回到等式中

最小<=最小+(X-最小)*r<=最小值+(最大-最小)*r

对于任何给定的X,只有当r的范围为[0,1]时,上述方程才满足。对于r的任何其他值,上述方程都不满足。

在此处了解范围[x,y]或(x,y)的更多信息

我们的下一步是找到一个函数,该函数总是产生范围为[0,1]的值

现在,r的范围,即[0,1]与Javascript中的Math.random()函数非常相似。不是吗?

函数的作用是:返回浮点伪随机范围[0,1)内的数字;即从0(含0)到但不包括1(不含)

使用Math.Random()的随机函数0<=r<1

注意,在Math.random()中,左边界是包含的,右边界是排他的。这意味着min+(max-min)*r的取值范围为[min,max)

为了包括我们的右边界,即[min,max],我们将右边界增加1,并将结果下限。

function generateRandomInteger(min, max) {
  return Math.floor(min + Math.random()*(max - min + 1))
}

要获得随机数

generateRandomInteger(-20,20);

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(数学随机()*6|0)+1~~(数学随机()*6)+1

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重要的

The following code works only if the minimum value is `1`. It does not work for minimum values other than `1`.

如果你想得到一个介于1(且只有1)和6之间的随机整数,你可以计算:

const rndInt=数学地板(Math.random()*6)+1控制台日志(rndInt)

哪里:

1是起始编号6是可能结果的数量(1+start(6)-end(1))

Math.random()快速且适用于许多目的,但如果您需要密码安全的值(它不安全),或者如果您需要来自完全一致的无偏分布的整数(其他答案中使用的乘法方法产生某些值的频率略高于其他答案),则不适用。

在这种情况下,我们可以使用crypto.getRandomValues()生成安全整数,并拒绝任何无法统一映射到目标范围的生成值。这会比较慢,但除非您正在生成大量的值,否则这不会有意义。

为了澄清偏差分布问题,请考虑这样一种情况:我们希望生成1到5之间的值,但我们有一个随机数生成器,它生成1到16之间的值(4位值)。我们希望将相同数量的生成值映射到每个输出值,但16不能被5整除:它留下1的余数。因此,我们需要拒绝1个可能生成的值,只有当我们得到15个较小的值中的一个值时才能继续,这些值可以统一映射到我们的目标范围中。我们的行为可能类似于以下伪代码:

Generate a 4-bit integer in the range 1-16.
If we generated  1,  6, or 11 then output 1.
If we generated  2,  7, or 12 then output 2.
If we generated  3,  8, or 13 then output 3.
If we generated  4,  9, or 14 then output 4.
If we generated  5, 10, or 15 then output 5.
If we generated 16 then reject it and try again.

下面的代码使用了类似的逻辑,但生成了一个32位整数,因为这是JavaScript的标准数字类型可以表示的最大公共整数大小。(如果需要更大的范围,可以将其修改为使用BigInts。)无论选择的范围如何,生成的被拒绝值的比例始终小于0.5,因此预期的拒绝数始终小于1.0,通常接近0.0;你不必担心它会永远循环。

常量随机整数=(最小值,最大值)=>{常量范围=最大值-最小值;常量maxGeneratedValue=0xFFFFFFFF;const possibleResultValues=范围+1;const possibleGeneratedValues=最大生成值+1;常量余数=possibleGeneratedValues%possibleResultValues;const maxUnbiased=maxGeneratedValue-余数;if(!Number.isInteger(min)||!Number.isInteger(最大值)||max>Number.max_SAFE_INTEGER||min<Number.min_SAFE_INDEGER){抛出新错误(“参数必须是安全整数。”);}否则如果(范围>maxGeneratedValue){抛出新错误(`范围为${Range}(从${min}到${max})>${maxGeneratedValue}。`);}否则,如果(最大值<最小值){抛出新错误(`max(${max})必须>=min(${min})。`);}否则如果(min==max){返回最小值;} let生成;做{generated=crypto.getRandomValues(新Uint32Array(1))[0];}而(生成>maxUnbiased);return min+(生成的%possibleResultValues);};console.log(randomInteger(-8,8));//-2.console.log(randomInteger(0,0));//0console.log(随机整数(0,0xFFFFFFFF));//944450079console.log(随机整数(-1,0xFFFFFFFF));//错误:4294967296覆盖-1到4294967295的范围>4294967295。console.log(new Array(12).fill().map(n=>randomInteger(8,12)));// [11, 8, 8, 11, 10, 8, 8, 12, 12, 12, 9, 9]

我写了一个更灵活的函数,它可以给你随机数,而不仅仅是整数。

function rand(min,max,interval)
{
    if (typeof(interval)==='undefined') interval = 1;
    var r = Math.floor(Math.random()*(max-min+interval)/interval);
    return r*interval+min;
}

var a = rand(0,10); //can be 0, 1, 2 (...) 9, 10
var b = rand(4,6,0.1); //can be 4.0, 4.1, 4.2 (...) 5.9, 6.0

固定版本。