翻译自 http://nshipster.com/random/
随机性的获得只是一个隐含的因果关系链。
在一个通过数学方程式表达物质相互作用的机械宇宙中, 目前还不清楚大自然是否存在偶然因素,或者它是一种独特人类方式来调和不确定性。
然而, 我们可以确定一件事: 在封闭的CPU周期,进程和线程的数字世界中,没有真正的随机性,只有伪随机性.。
伪随机性通常以一种非常类似于哈希加密的方式实现,作为一个确定性函数,它返回一个基于当前时间的值(当然,由一些初始种子值加盐获得). 与散列函数一样,还有一些PRNG或伪随机数生成器,每个生成器都针对特定的均匀性,周期性和计算复杂度性能特征进行了优化。
当然,对于应用程序开发人员来说,所有这些都是学术活动。而不是让你对任意性的哲学本质有更多的高瞻远瞩的论述,我们将用问题的问答形式来了解这个常见的随机问题。
如何在Objective-C中生成随机数字?
使用arc4random()
及其相关函数。
具体来说,要生成一个介于0到N-1之间的随机数,请使用arc4random_uniform()
,它避免了模偏差。
生成一个0到N-1的int数字
NSUInteger r = arc4random_uniform(N);
生成一个1到N的int数字
NSUInteger r = arc4random_uniform(N) + 1;
生成一个0到1的double数字
如果你想生成一个随机double或float数字,另一个不错的选择是使用更隐蔽的rand48系列函数,包括drand48(3)
srand48(time(0));
double r = drand48();
与arc4random函数不同,rand48函数需要在生成随机数之前接种初始值。这个种子函数srand48(3)应该只运行一次。
如何从NSArray中选取一个随机元素?
使用arc4random_uniform(3)在生成一个随机数,获取非空数组内的元素
if ([array count] > 0) {
id obj = array[arc4random_uniform([array count])];
}
如何让NSArray中的元素随机排列
NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray arrayWithArray:array];
NSUInteger count = [mutableArray count];
// See http://en.wikipedia.org/wiki/Fisher–Yates_shuffle
if (count > 1) {
for (NSUInteger i = count - 1; i > 0; --i) {
[mutableArray exchangeObjectAtIndex:i withObjectAtIndex:arc4random_uniform((int32_t)(i + 1))];
}
}
NSArray *randomArray = [NSArray arrayWithArray:mutableArray];
这段代码是从TTTRandomizedEnumerator中借用的,它也为NSSet,NSOrderedSet和NSDictionary提供了随机枚举器。
如何生成一个随机字符串?
如果您想要生成“lorem ipsum”式句子,请尝试从语料库构建马尔可夫链。
否则,如果您只想获得随机字母,请尝试以下方法之一:
生成一个随机小写字母的NSString
如果你正在使用已知的连续范围的Unicode字符,例如小写字母(U + 0061 - U + 007A),你可以将char字符进行简单的变换:
NSString *letter = [NSString stringWithFormat:@"%c", arc4random_uniform(26) + 'a'];
从NSString中选择一个随机字符
如果您想从一个集合中获取随机字符,仅仅需要创建一个包含所有可能字母的字符串。
NSString *vowels = @"aeiouy";
NSString *letter = [vowels substringWithRange:NSMakeRange(arc4random_uniform([vowels length]), 1)]
为什么我使用arc4random(3)而不是rand(3)或random(3)?
遵循手册页的组织惯例,C函数通常用括号内的数字3表示。
- arc4random不需要初始种子(使用srand或srandom),因此使用起来更容易。
- arc4random的范围最大为0x100000000(4294967296),这远高于rand和random的RAND_MAX = 0x7fffffff(2147483647)。
- rand经常以一种定期循环低位字节的方式实现,使其更具可预测性。
rand(3),random(3)和arc4random(3)是什么,它们来自哪里?
- rand是一个标准的C函数
- random是POSIX标准的一部分
- arc4random在BSD和派生平台上提供支持
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