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随机算法用9301, 49297, 233280三个数据做基数,为何?

时间:2018-01-04 14:33:34     来源:千锋视频教程 作者:方老师

  一般在游戏开发的时候我们需要使用一些随机数字,以便可以控制或者再现游戏操作。举个例子说明:例如,在设置关卡或重置关卡时,您可能希望看起来是随机的,但是每次载入关卡时都一样。那么这时候我们该怎么做?其实有很多方法来实现所谓的“种子随机生成数字”,但基本上他们原理都是一样的:你用一个“种子”(一个你选择引导算法的数字)初始化算法。每一个种子都会返回自己独特的一组“随机”数字,例如:每次我种下数字6,我都会得到相同的一组生成的“随机”数字。每次种子10号,我得到相同的一组“随机”号码,这取决于你到底设置因子是'6'还是'10'等等...

随机数-图1

  由于这个事实:种子随机数是可预测的,这并不坏,但只是不使用它来进行加密操作等目的......

  下面有一个简单的算法,它非常简单,当然,这也不是什么新东西。

  // 初始化种子

  Math.seed = 6;

  Math.seededRandom = function(max, min) {

  max = max || 1;

  min = min || 0;

  // 根据数值进行随机值计算

  Math.seed = (Math.seed * 9301 + 49297) % 233280;

  var rnd = Math.seed / 233280;

  return min + rnd * (max - min);

  }

  你可能会问:为什么是(seed* 9301 + 49297)%233280,这几个数字又是什么原因?好吧!答案既简单又复杂:9301,49297和233280的组合提供了一组非常均匀的“随机”数字。 但是请不要问为什么,这是复杂的部分,一些非常聪明的人很早以前就知道了这些数字,我也不能告诉你他们是怎么做到的,无非是深入的了解了一些算法、定理以及工程等方面的概念。比如线性同余生成器、Hull-Dobell定理等。

  这里进行了一个项目的测试以便测试该算法的性能,以及生成集的分布如何:只需点击运行按钮,看看结果,这对于100.000个数字仍然在10-15ms的范围内,因此相当快。 数字的分布也是一样的,你可以看到。

Math.seed = 6;

 

Math.seededRandom = function(max, min) {

    max = max || 1;

    min = min || 0;

 

    Math.seed = (Math.seed * 9301 + 49297) % 233280;

    var rnd = Math.seed / 233280.0;

 

    return min + rnd * (max - min);

}

 

var c, r = 0,

    l = 100000,

    t,

    random = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],

    seededRandom = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0];

 

for (c = 0; c < l; ++c) {

    r = 5+5;

}

 

t = new Date().getTime();

for (c = 0; c < l; ++c) {

    r = Math.random();

    random[(r * 10) | 0] += 1;

}

s = '';

s += ('<p>生成 ' + l + ' 随机数: <br/>');

s += ('Math.random(): <b>' + (new Date().getTime()-t) + 'ms</b>' );

s += ('<br />随机分布:'+random.join(', ')+' <hr /> ');

 

t = new Date().getTime();

for ( c = 0; c < l; ++c ) {

    r = Math.seededRandom();

    seededRandom[(r*10)|0] += 1;

}

s += ('Math.seededRandom(): <b>' + (new Date().getTime()-t) + 'ms</b>' );

s += ('<br />随机分布:'+seededRandom.join(', ') + '</p>');

$('body').html(s);

  在游戏开发中我们可以应用这个功能,所以不管你多长时间重新加载页面,关卡的级别都是一样的,我所做的只是用“Math.seededRandom()”替换“Math.random()”。

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