การสร้างตัวเลขสุ่มใน Objective-C

ฉันเป็นหัวหน้าส่วนใหญ่ของ Java และฉันต้องการวิธีในการสร้างตัวเลขสุ่มหลอกระหว่าง 0 และ 74 ใน Java ฉันจะใช้วิธีการ:

Random.nextInt(74)

ฉันไม่ได้สนใจในการอภิปรายเกี่ยวกับเมล็ดหรือการสุ่มอย่างแท้จริงเพียงวิธีที่คุณทำภารกิจเดียวกันใน Objective-C ฉันกำจัด Google แล้วและดูเหมือนว่ามีข้อมูลที่แตกต่างและขัดแย้งกันมากมาย

คุณควรใช้arc4random_uniform()ฟังก์ชั่น randมันใช้อัลกอริทึมที่เหนือกว่า คุณไม่จำเป็นต้องตั้งค่าแม้แต่เมล็ด

#include <stdlib.h>
// ...
// ...
int r = arc4random_uniform(74);

arc4randomหน้าคน:

NAME
     arc4random, arc4random_stir, arc4random_addrandom -- arc4 random number generator

LIBRARY
     Standard C Library (libc, -lc)

SYNOPSIS
     #include <stdlib.h>

     u_int32_t
     arc4random(void);

     void
     arc4random_stir(void);

     void
     arc4random_addrandom(unsigned char *dat, int datlen);

DESCRIPTION
     The arc4random() function uses the key stream generator employed by the arc4 cipher, which uses 8*8 8
     bit S-Boxes.  The S-Boxes can be in about (2**1700) states.  The arc4random() function returns pseudo-
     random numbers in the range of 0 to (2**32)-1, and therefore has twice the range of rand(3) and
     random(3).

     The arc4random_stir() function reads data from /dev/urandom and uses it to permute the S-Boxes via
     arc4random_addrandom().

     There is no need to call arc4random_stir() before using arc4random(), since arc4random() automatically
     initializes itself.

EXAMPLES
     The following produces a drop-in replacement for the traditional rand() and random() functions using
     arc4random():

           #define foo4random() (arc4random() % ((unsigned)RAND_MAX + 1))

ใช้arc4random_uniform(upper_bound)ฟังก์ชั่นเพื่อสร้างตัวเลขสุ่มภายในช่วง ต่อไปนี้จะสร้างตัวเลขระหว่าง 0 ถึง 73

arc4random_uniform(74)

arc4random_uniform(upper_bound)หลีกเลี่ยงอคติ moduloตามที่อธิบายไว้ในหน้าคน:

arc4random_uniform () จะส่งคืนหมายเลขสุ่มที่กระจายแบบสม่ำเสมอน้อยกว่า upper_bound arc4random_uniform () ถูกแนะนำเหนือสิ่งปลูกสร้างเช่น `` arc4random ()% Upper_bound '' เนื่องจากมันหลีกเลี่ยง " modulo bias " เมื่อขอบเขตบนไม่ใช่พลังของสอง

เช่นเดียวกับ C คุณจะทำ

#include <time.h>
#include <stdlib.h>
...
srand(time(NULL));
int r = rand() % 74;

(สมมติว่าคุณหมายถึงการรวม 0 แต่ไม่รวม 74 ซึ่งเป็นตัวอย่าง Java ของคุณ)

แก้ไข:รู้สึกฟรีเพื่อทดแทนrandom()หรือarc4random()เพื่อrand()(ซึ่งก็คือตามที่คนอื่นได้ชี้ให้เห็นค่อนข้างน่าเบื่อ)

ฉันคิดว่าฉันสามารถเพิ่มวิธีการที่ฉันใช้ในหลายโครงการ

- (NSInteger)randomValueBetween:(NSInteger)min and:(NSInteger)max {
    return (NSInteger)(min + arc4random_uniform(max - min + 1));
}

ถ้าฉันใช้มันในหลาย ๆ ไฟล์ฉันมักจะประกาศแมโครเป็น

#define RAND_FROM_TO(min, max) (min + arc4random_uniform(max - min + 1))

เช่น

NSInteger myInteger = RAND_FROM_TO(0, 74) // 0, 1, 2,..., 73, 74

หมายเหตุ: สำหรับ iOS 4.3 / OS X v10.7 (Lion) และใหม่กว่าเท่านั้น

นี่จะทำให้คุณมีจำนวนจุดลอยตัวระหว่าง 0 ถึง 47

float low_bound = 0;      
float high_bound = 47;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

หรือเพียงแค่

float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*47);

ทั้งขอบเขตล่างและบนอาจเป็นลบได้เช่นกัน โค้ดตัวอย่างด้านล่างให้ตัวเลขสุ่มระหว่าง -35.76 ถึง +12.09

float low_bound = -35.76;      
float high_bound = 12.09;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

แปลงผลลัพธ์เป็นค่าที่เป็นจำนวนเต็ม :

int intRndValue = (int)(rndValue + 0.5);

ตามหน้าคู่มือสำหรับ rand (3) ตระกูล rand ของฟังก์ชั่นนั้นล้าสมัยโดยการสุ่ม (3) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแรนด์ต่ำกว่า 12 บิต () ผ่านรูปแบบวงจร ในการรับหมายเลขสุ่มเพียงแค่สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการเรียก srandom () ด้วยเมล็ดที่ไม่ได้ลงนามแล้วโทรสุ่ม () ดังนั้นเทียบเท่ากับรหัสข้างต้นจะเป็น

#import <stdlib.h>
#import <time.h>

srandom(time(NULL));
random() % 74;

คุณจะต้องโทร srandom () หนึ่งครั้งในโปรแกรมของคุณเว้นแต่คุณต้องการเปลี่ยนเมล็ดพันธุ์ แม้ว่าคุณจะบอกว่าคุณไม่ต้องการพูดคุยเกี่ยวกับค่าสุ่มอย่างแท้จริง แต่ rand () เป็นตัวสร้างตัวเลขสุ่มที่แย่มากและ random () ยังคงทนทุกข์ทรมานจาก modulo bias เพราะมันจะสร้างตัวเลขระหว่าง 0 ถึง RAND_MAX ดังนั้นเช่นหาก RAND_MAX เป็น 3 และคุณต้องการตัวเลขสุ่มระหว่าง 0 ถึง 2 คุณจะมีโอกาสได้รับ 0 มากกว่า 1 หรือ 2

arc4random_uniformดีกว่าที่จะใช้ อย่างไรก็ตามนี่ไม่สามารถใช้งานได้กับ iOS 4.3 โชคดีที่ iOS จะผูกสัญลักษณ์นี้ไว้ที่รันไทม์ไม่ใช่เวลารวบรวม (ดังนั้นอย่าใช้คำสั่ง preprocessor #if เพื่อตรวจสอบว่ามีหรือไม่)

วิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบว่าarc4random_uniformมีให้ทำหรือไม่:

#include <stdlib.h>

int r = 0;
if (arc4random_uniform != NULL)
    r = arc4random_uniform (74);
else
    r = (arc4random() % 74);

ฉันเขียนคลาสยูทิลิตี้ตัวเลขสุ่มของตัวเองเพื่อที่ฉันจะได้มีอะไรบางอย่างที่ทำหน้าที่เหมือน Math.random () ใน Java มันมีแค่สองฟังก์ชั่นและมันทำในซี

ไฟล์ส่วนหัว:

//Random.h
void initRandomSeed(long firstSeed);
float nextRandomFloat();

ไฟล์การใช้งาน:

//Random.m
static unsigned long seed;

void initRandomSeed(long firstSeed)
{ 
    seed = firstSeed;
}

float nextRandomFloat()
{
    return (((seed= 1664525*seed + 1013904223)>>16) / (float)0x10000);
}

มันเป็นวิธีที่คลาสสิกในการสร้างหลอกหลอก ในตัวแทนแอพของฉันฉันโทร:

#import "Random.h"

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application
{
    initRandomSeed( (long) [[NSDate date] timeIntervalSince1970] );
    //Do other initialization junk.
}

หลังจากนั้นฉันก็พูดว่า:

float myRandomNumber = nextRandomFloat() * 74;

โปรดทราบว่าวิธีการนี้จะส่งกลับตัวเลขสุ่มระหว่าง 0.0f (รวม) และ 1.0f (พิเศษ)

มีคำตอบที่ยอดเยี่ยมและชัดเจนเป็นอย่างดีอยู่แล้ว แต่คำถามนั้นถามหมายเลขสุ่มระหว่าง 0 ถึง 74 การใช้:

arc4random_uniform(75)

ตั้งแต่ iOS 9 และ OS X 10.11 คุณสามารถใช้คลาส GameplayKit ใหม่เพื่อสร้างตัวเลขสุ่มได้หลายวิธี

คุณมีแหล่งที่มาสี่ประเภทให้เลือก: แหล่งสุ่มทั่วไป (ไม่มีชื่อลงไปที่ระบบเพื่อเลือกว่ามันทำอะไร), เชิงเส้นเชิงเส้นตรง, ARC4 และ Mersenne Twister สิ่งเหล่านี้สามารถสร้าง ints แบบสุ่มลอยและบูลส์

ในระดับที่ง่ายที่สุดคุณสามารถสร้างตัวเลขสุ่มจากแหล่งสุ่มในตัวของระบบดังนี้:

NSInteger rand = [[GKRandomSource sharedRandom] nextInt];

ที่สร้างตัวเลขระหว่าง -2,147,483,648 ถึง 2,147,483,647 หากคุณต้องการตัวเลขระหว่าง 0 ถึงขอบเขตสูงสุด (พิเศษ) คุณจะใช้สิ่งนี้:

NSInteger rand6 = [[GKRandomSource sharedRandom] nextIntWithUpperBound:6];

GameplayKit มีตัวสร้างความสะดวกสบายบางอย่างในตัวเพื่อทำงานกับลูกเต๋า ตัวอย่างเช่นคุณสามารถหมุนแม่พิมพ์แบบหกด้านดังนี้:

GKRandomDistribution *d6 = [GKRandomDistribution d6];
[d6 nextInt];

GKShuffledDistributionพลัสที่คุณสามารถสร้างรูปร่างการกระจายแบบสุ่มโดยใช้สิ่งที่ต้องการ

สร้างหมายเลขสุ่มระหว่าง 0 ถึง 99:

int x = arc4random()%100;

สร้างหมายเลขสุ่มระหว่าง 500 ถึง 1,000:

int x = (arc4random()%501) + 500;

// ตัวอย่างต่อไปนี้จะสร้างตัวเลขระหว่าง 0 ถึง 73

int value;
value = (arc4random() % 74);
NSLog(@"random number: %i ", value);

//In order to generate 1 to 73, do the following:
int value1;
value1 = (arc4random() % 73) + 1;
NSLog(@"random number step 2: %i ", value1);

เอาท์พุท:

• หมายเลขสุ่ม: 72

• จำนวนสุ่มขั้นตอนที่ 2: 52

สำหรับเกม dev ใช้ random () เพื่อสร้าง randoms อาจเร็วกว่า 5x5 อย่างน้อยเมื่อใช้ arc4random () Modulo bias ไม่ใช่ปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเกมเมื่อสร้าง randoms โดยใช้ช่วงเต็มของการสุ่ม () ต้องแน่ใจว่าได้เพาะเมล็ดก่อน โทร srandomdev () ใน AppDelegate นี่คือฟังก์ชั่นตัวช่วยบางตัว:

static inline int random_range(int low, int high){ return (random()%(high-low+1))+low;}
static inline CGFloat frandom(){ return (CGFloat)random()/UINT32_C(0x7FFFFFFF);}
static inline CGFloat frandom_range(CGFloat low, CGFloat high){ return (high-low)*frandom()+low;}