Lua获取随机数

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Lua获取随机数

2024-02-28 05:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

Lua获取随机数函数:math.random ([m, n])   

该函数有三种用法

1.random():返回0到1之间的一个伪随机数 

2.random(n):返回1到n之间的伪随机整数

3.random(m, n):返回m到n之间的伪随机整数

比如计算100次1到10的随机数:

[html]  view plain  copy local res = {}   for var=1, 100 do       local num = math.random(10)       if(res[num] == nil) then           res[num] = 0       end       res[num] = res[num] + 1   end      for var=1, 100 do       if(res[var] ~= nil) then           print("num=" .. var .. ", num=" .. res[var])       end   end   运行结果:

[html]  view plain  copy num=1, qty=11   num=2, qty=10   num=3, qty=8   num=4, qty=11   num=5, qty=9   num=6, qty=12   num=7, qty=10   num=8, qty=10   num=9, qty=11   num=10, qty=8   但是执行几次后发现,每次的结果都是一样的,看起来这种随机数计算的结果都是一样的。

搜索下查到这种情况的原因:http://blog.csdn.net/yanjun_1982/article/details/1329804,引用下原文:

也许很多人会奇怪为什么使用LUA的时候,第一个随机数总是固定,而且常常是最小的那个值,下面我就简要的说明一下吧,说得不好,还请谅解。我现在使用的4.0版本的LUA,看的代码是5.0的,呵呵 LUA4.0版本中的自带函数库中有两个关于随机数的函数,一个是random,一个是randomseed。random有两个参数,用来设置随机数的范围,比如random(1,100)设置随机数的范围为1至100之间。由于C中所产生的随机序列是固定的,并且第一个随机数比较小,只有41。LUA重新设计了random函数,使得它可以产生范围固定的随机数,但由于LUA的random只是封装了C的rand函数,使得random函数也有一定的缺陷,那就是如果random的两个输入参数的值相差很小的时候,那么随机序列的第一个随机数就会和第一个输入参数很接近,比如第一次调用random(1,100)的时候,返回值肯定是1,只有相差大于799时,如random(1,800)第一次调用才会返回2,也是很接近1。 由于这个原因,为了实现真正的随机,那么第一次就不能让玩家调用random函数,不然玩家就可以获得一些低概率的东西了。比如if random(1,100) == 1 then ...... do,看起来是1%的的概率,但是第一次执行的时候是100%成立的,存在一定的隐患。解决这个问题的方法有两个,一就是第一次random函数不能让玩家执行,二就是使用randomseed先设一个随机种子。对于第一种方法,可能还是有一定的风险,毕竟随机序列还是固定的,玩家第一次调用random的时候还是得到有规律的返回值。第二种方法比较安全,在服务器启动的时候设置一个随机种子,让系统产生的随机序列不相同,但使用randomseed的时候也还要注意一个问题,那就是做种子的数要足够的大,大于10000就行了。不然randomseed所产生的随机序列的第一个值还是很小。原因是randomseed是直接封装了C的srand,如果种子的值太小,那么srand所产生的序列和默认序列(srand(1)所产生的序列)是相差不大的,序列的第一个值还是很小。 因此,只要在服务器启动的时候调用一下randomseed(GetTime())就可以解决这个问题了。 还要补充一下,LUA中产生随机数的算法还是有一些问题,比如执行random(1,3276700),它返回的值最后两位必为0。这是由LUA本身的随机函数算法决定的。 还是简要介绍一下LUA中random函数的实现方法吧,主要由源码中的下面两行实现: lua_Number r = (lua_Number)(rand()%RAND_MAX) / (lua_Number)RAND_MAX; lua_pushnumber(L, (int)floor(r*(u-m+1))+m); 其中m为random函数的第一个参数,u为第二个参数。由上面的代码可以看出,如果u-l太小,那么当r也很小的时候,r*(u-m+1)就会很小(小于1),那么再经过floor运算,最经结果就是m。这就可以解释为什么random产生的第一个随机数常常会很接近m。再来看看当m为0,u为327670的时候会怎样。在上面的代码里,RAND_MAX是一个宏,它的值是32767,也就是C语言中rand函数可以返回的最大值(不同的操作系统可能会有不一样的最大值)。当m为0,u为327670的时候,那么返回值就是floor(r*(327671)+0),我们再假设LUA与平台无关并且rand不会返回32767(上面用%避免了这个问题),那么r就可以简化为rand()/RAND_MAX,代入上式为floor(rand()*327671/32767)+0,就算rand()的返回值是32766,最终的结果也只有327660.99996......,经过floor运算后,最后那位数必为0。呵呵,我叫这样的随机数就伪随机数中的伪随机数。实际上面的公式是不允许化简的,即不能简单地把r代入r*(u-m+1),至于为什么,呵呵,因为r的值并不是rand()/RAND_MAX的值,r是double类型的,所以它只是一个和rand()/RAND_MAX很接近的数。 

搜索下解决方法:http://blog.csdn.net/zhangxaochen/article/details/8095007,引用下原文:

Lua 生成随机数需要用到两个函数: math.randomseed(xx), math.random([n [, m]]) 1. math.randomseed(n) 接收一个整数 n 作为随机序列种子。 2. math.random([n [, m]]) 有三种用法: 无参调用, 产生 (0,1) 之间的浮点随机数; 只有参数 n, 产生 1-n 之间的整数; 有两个参数 n, m, 产生 n-m 之间的随机整数 对于相同的随机种子, 生成的随即序列一定是相同的。所以程序每次运行, 赋予不同的种子很重要。很自然想到使用系统时间作为随机种子,即:

[html]  view plain  copy math.randomseed(os.time())     ----然后不断产生随机数     for i=1, 5 do      print(math.random())     end     但是问题出来了, 如果程序运行时间, 你又在很短的时间内多次运行这个程序,那么你得到的随机序列会是几乎不变的。 像这样:

[html]  view plain  copy >lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua"    0.71141697439497   0.060121463667714   0.067506942960906   0.8607745597705   0.60652485732597   >Exit code: 0   >lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua"    0.71141697439497   0.060121463667714   0.067506942960906   0.8607745597705   0.60652485732597   >Exit code: 0   >lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua"    0.7115085299234   0.38813440351573   0.6127201147496   0.59511093478195   0.9212927640614   >Exit code: 0   可以看到前两次运行的随机数都是一样的。究其原因,就是 os.time() 返回的时间是秒级的, 不够精确, 而 random() 还有个毛病就是如果 seed 很小或者seed 变化很小,产生的随机序列仍然很相似。比如: [html]  view plain  copy math.randomseed(100)     print(math.random(1000))     math.randomseed(102)     print(math.random(1000))    两次赋予的 seed 分别是 100, 102 但是random 生成的第一个随机数却是一样的。因此“短时间内多次运行程序” 这样的需求下 os.time 还真不大好。可是又没有比 time 函数更方便的种子生成器, 怎么办呢? 可以这样: [html]  view plain  copy math.randomseed(tostring(os.time()):reverse():sub(1, 7))     就是把 time返回的数值字串倒过来(低位变高位), 再取高位7位。 这样, 即使 time变化很小, 但是因为低位变了高位, 种子数值变化却很大,就可以使伪随机序列生成的更好一些


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