为什么不';t这种可重复的随机算法有效
本文关键字:随机 有效 算法 为什么不 | 更新日期: 2023-09-27 18:29:49
我需要得到一个随机生成器,它将两个坐标作为种子,并输出一个随机数,对于相同的坐标总是相同的。因此,受Jon Skeet的GetHashCode实现的启发,以下是我所做的:
public class SimpleRandom2D
{
public SimpleRandom2D(int _Seed)
{
Seed = _Seed;
}
public SimpleRandom2D()
{
Seed = new Random().Next();
}
readonly public int Seed;
public float Sample(float _X, float _Y)
{
int thisSeed;
unchecked
{
thisSeed = (int) 2166136261;
thisSeed = thisSeed * 16777619 ^ _X.GetHashCode();
thisSeed = thisSeed * 16777619 ^ _Y.GetHashCode();
thisSeed = thisSeed * 16777619 ^ Seed;
}
return 2f * (float) new Random(thisSeed).NextDouble() - 1f;
}
}
我知道创建一个新的Random远远不是最佳的,但我想在快速获得它之前先纠正这个问题。然而,事实证明这并不是真正正确的:它有时会为具有相同x且y为±1的坐标返回相同的值。此测试始终失败:
[Test]
[Repeat (20)]
public void Sample_IntegerFloats_WithSameXNeighbourY_NotSame()
{
var random = new Random();
var simpleRandom2d = new SimpleRandom2D();
float y = random.Next(); // .Next() returns an integer, which is implicitly converted to a float — hence IntegerFloats in the test title
float x = random.Next();
float value1 = simpleRandom2d.Sample(x, y);
float value2 = simpleRandom2d.Sample(x, y + 1);
Assert.That(value1, Is.Not.EqualTo(value2));
}
相反,这个测试没有失败:
[Test]
[Repeat (20)]
public void Sample_IntegerFloats_WithSameX_NotSame()
{
var random = new Random();
var simpleRandom2d = new SimpleRandom2D();
float x = random.Next();
float value1 = simpleRandom2d.Sample(x, random.Next());
float value2 = simpleRandom2d.Sample(x, random.Next());
Assert.That(value1, Is.Not.EqualTo(value2));
}
为什么会发生这种情况,我该如何解决?
事实证明,我的错误与随机性本身无关。我用random的.Next()
方法生成了一个随机整数浮点。然而,我忘记了,虽然.Next()
会产生从0到2147483647的任何整数,但浮点类型的精度有限,所以当我使用+ 1
来获取"邻居"时,我的浮点在大多数情况下都太大了,以至于它实际上并不重要。换句话说,当你这样做时:
float x = new Random().Next();
y = x + 1;
x通常仍然等于y。