Генерація випадкових чисел у Objective-C

Я головним чином голова Java, і я хочу, щоб генерувати псевдовипадкове число між 0 і 74. У Java я використовував би метод:

Random.nextInt(74)

Мене не цікавить дискусія про насіння або справжню випадковість, а саме те, як ви виконаєте те саме завдання в «Objective-C». Я переглянув Google, і, здається, є багато різних та суперечливих бітів інформації.

Вам слід скористатися arc4random_uniform()функцією. Він використовує чудовий алгоритм для rand. Вам навіть не потрібно встановлювати насіння.

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

Сторінка arc4randomлюдини:

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))

Використовуйте arc4random_uniform(upper_bound)функцію для генерації випадкового числа в межах діапазону. Нижче наведено число від 0 до 73 включно.

arc4random_uniform(74)

arc4random_uniform(upper_bound)дозволяє уникнути зміщення модуля, як описано на сторінці людини:

arc4random_uniform () поверне рівномірно розподілене випадкове число менше, ніж верхнє_обмежене. arc4random_uniform () рекомендується над конструкціями, такими як `` arc4random ()% top_bound '', оскільки це дозволяє уникнути " модульного зміщення ", коли верхня межа не є потужністю двох.

Те саме, що і C, ви б зробили

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

(припускаючи, що ви мали на увазі включення 0, але виключаючи 74, що робить ваш приклад Java)

Edit: Ви можете замінити random()або arc4random()для rand()(який, як уже зазначалося, досить Sucky).

Я думав, що можу додати метод, який використовую у багатьох проектах.

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

Якщо я в кінцевому підсумку використовую його у багатьох файлах, я зазвичай оголошую макрос як

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

Напр

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

Примітка. Тільки для iOS 4.3 / OS X v10.7 (Lion) та новіших версій

Це дасть вам число з плаваючою комою між 0 і 47

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

Або просто просто

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

І нижня, і верхня межа можуть бути негативними . Наведений нижче приклад дає вам випадкове число від -35,76 до +12,09

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

Перетворити результат у ціле число округлення :

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

Відповідно до сторінки керівництва для rand (3), сімейство функцій rand застаріло випадково (3). Це пов'язано з тим, що нижні 12 біт rand () проходять через циклічну схему. Щоб отримати випадкове число, просто надішліть генератор, зателефонувавши srandom () з непідписаним насінням, а потім зателефонуйте random (). Отже, еквівалент коду був би вище

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

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

Вам потрібно буде зателефонувати srandom () лише один раз у програму, якщо ви не хочете змінити своє насіння. Хоча ви сказали, що не хочете обговорення справді випадкових значень, rand () є досить поганим генератором випадкових чисел, а random () все ще страждає від зміщення модуля, оскільки він генерує число від 0 до RAND_MAX. Так, наприклад, якщо RAND_MAX дорівнює 3, і ви хочете випадкове число між 0 і 2, ви вдвічі більше шансів отримати 0, ніж 1 або 2.

Краще використовувати arc4random_uniform. Однак це недоступно під iOS 4.3. На щастя, iOS прив’яже цей символ під час виконання, а не під час компіляції (тому не використовуйте директиву препроцесора #if, щоб перевірити, чи він доступний).

Найкращий спосіб визначити, чи arc4random_uniformє такий варіант, - це зробити щось подібне:

#include <stdlib.h>

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

Я написав свій власний клас утиліти випадкових чисел просто для того, щоб у мене було щось, що функціонувало трохи більше, як Math.random () на Java. У нього є лише дві функції, і все це зроблено в C.

Файл заголовка:

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

Файл реалізації:

//Random.m
static unsigned long seed;

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

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

Це досить класичний спосіб генерування псевдо-рандов. У своєму делегаті програми я телефоную:

#import "Random.h"

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

Потім я просто кажу:

float myRandomNumber = nextRandomFloat() * 74;

Зауважте, що цей метод повертає випадкове число між 0,0f (включно) та 1,0f (виключно).

Уже є кілька чудових, чітко виражених відповідей, але запитання задає випадкове число між 0 і 74. Використовуйте:

arc4random_uniform(75)

Як і для iOS 9 та OS X 10.11, ви можете використовувати нові класи GameplayKit для генерації випадкових чисел різними способами.

Ви можете обрати чотири типи джерел: загальний випадковий джерело (без назви, вниз до системи, щоб вибрати, що він робить), лінійний конгруентний, ARC4 та Mersenne Twister. Вони можуть генерувати випадкові вставки, поплавці та булі.

На найпростішому рівні ви можете генерувати випадкове число з вбудованого випадкового джерела системи таким чином:

NSInteger rand = [[GKRandomSource sharedRandom] nextInt];

Це генерує число від -2,147,483,648 до 2,147,483,647. Якщо вам потрібно число від 0 до верхньої межі (виключно), ви використовуєте це:

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

У GameplayKit є деякі конструктори зручності, вбудовані для роботи з кубиками. Наприклад, ви можете закатати шестигранну штамп таким чином:

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

Крім того, ви можете сформувати випадковий розподіл, використовуючи такі речі GKShuffledDistribution.

Створити випадкове число від 0 до 99:

int x = arc4random()%100;

Створити випадкове число між 500 і 1000:

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

// Наступний приклад генерує число від 0 до 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);

Вихід:

• випадкове число: 72

• випадкове число крок 2: 52

Для ігрового розробника використовуйте random () для генерації randoms. Можливо, принаймні в 5 разів швидше, ніж використання arc4random (). Модульне зміщення не є проблемою, особливо для ігор, коли генеруються рандеми, використовуючи весь спектр випадкових (). Обов’язково спочатку сійте. Виклик srandomdev () в AppDelegate. Ось кілька допоміжних функцій:

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;}