一个好的随机数生成器的想法是什么

What is the idea of a good random numbers generator?

本文关键字：随机数生成器 是什么 一个      更新时间：2023-10-16

我正在为纸牌游戏编写一个程序。可以有多个游戏玩家（例如，从 2 到 7）。一副牌由54张牌组成。我需要随机分发/发牌给玩家。

我们可以将 54 张牌视为包含 54 个元素的字符数组。让我们假设在某个游戏中，每个玩家必须获得 6 张牌。玩家人数为2人。因此，有必要生成两个数组，每个数组由从 6 个元素的"大"数组中选择的 54 个元素组成。此外，在这两个生成的数组中，不应该有共享/重复的元素。

我尝试了一种递归算法来获得从 0 到 （m - 1） 的 m 个唯一随机数序列。

X（n+1） = （a * X（n） + c） mod m

您需要设置参数：

    m
  • -- 模块，m> 0
    • a
  • -- 因子， 0 <= a
    • c
  • -- 增量， 0 <= c
  • X（0） -- 初始值 ， 0 <= X（0）
  • 数字 c 和 m 必须是互质数。
  • （a - 1） 对于作为 m 除数的每个素数 p 可被 p 整除
  • 如果 m 能被 4 整除，则 （a - 1） 必须能被 4 整除。

下面是此算法的代码。如您所见，参数 a、c、m 和 X（0） 满足上述条件。

int a = 13,
    c = 11,
    m = 54, // because the total number of cards is 54
    x0 = 1;
int x[100];
x[0] = x0;
cout << x[0] << "  ";
for (int i = 1; i < m; i++)
{
    x[i] = (a * x[i - 1] + c) % m;
    cout << x[i] << "  ";
}
其结果是 ：1 24 53 52 39 32 49 0 11 46 15 44 43 30 23 40 45 2 37 6 35 34 21 14 31 36 47 28

51 26 25 12 5 22 27 38 19 42 17 16 3 50 13 18 29 10 33 8 7 48 41 4 9 20.你认为这是随机的吗？

你能对这个算法说些什么？一般来说，每个玩家随机分配卡片的想法应该是什么？

你看，如果我将此算法集成到我的程序中，它将处理与每次启动程序时显示的相同的卡片序列（因为参数不会更改）。所以我需要在程序启动之间更改 a、m、c 和 X（0）。然后我将遇到另一个问题：如何自动（并且也是随机）设置这些参数，以便它们满足必要的条件（请参阅上面的项目符号列表）。

在我看来，你正在制作一个不必要的复杂系统。

一种更简单的方法是创建一个包含所有元素的数组，对其进行随机播放，然后一次删除一个元素。

一种简单有效的洗牌方法是使用费舍尔-耶茨洗牌：

//Initialize an array/vector/etc. with all the possible values
for (int i = NUMBER_OF_ELEMENTS-1; i >= 0; i--)
{
  //Pick a random integer j between 0 and i (inclusive)
  //Swap elements i and j
}

现在，您可以遍历随机数组，每次需要新卡时选择下一个元素。

int pos = 0; //The position of the next card in the deck
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
  for (int j = 0; j < NUMBER_OF_PLAYERS; j++)
  {
    player[j].addCard(deck[pos++])
  }
}

理想情况下，您可能希望将其中一些打包到类中，但为了简洁起见，我将其省略了。

你不能保证随机性。它是一个生成序列，信息吸引力低 - 换句话说，它很容易被黑客入侵。你可以简单地使用 stdlib http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/rand/中的标准 rand（）。

我建议在 c++11 中使用带有 std 的 mt19937 http://www.cplusplus.com/reference/random/mt19937/或注释中提到的提升一个。

另一种方法可能是随机化拿牌而不是洗牌的动作。

像这样：

// first step
// init and fill container
std::vector<int> v;
for (int i = 0; i < 54; ++i)
    v.push_back(i);
// second step
// take a random card
srand(time(NULL)); // init seed
int i = std::rand() % v.size();
int card = v[i]; // get card
v.erase(vec.begin() + i); // remove card from deck
return card;

对于第二步，您需要 <ctime> 和 <cstdlib> .我不确定它是否比其他解决方案更好。只有我的两分钱。

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