Генерация случайных чисел в Objective-C

Я в основном глава Java, и мне нужен способ генерировать псевдослучайное число от 0 до 74. В Java я бы использовал метод:

Random.nextInt(74)

Меня не интересует обсуждение семян или истинной случайности, просто как вы выполняете ту же задачу в Objective-C. Я искал Google, и там, кажется, есть много различной и противоречивой информации.

Вы должны использовать arc4random_uniform()функцию. Он использует превосходный алгоритм для rand. Вам даже не нужно сажать семя.

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

Страница arc4randomman:

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))

Используйте arc4random_uniform(upper_bound)функцию для генерации случайного числа в диапазоне. Следующее сгенерирует число от 0 до 73 включительно.

arc4random_uniform(74)

arc4random_uniform(upper_bound)избегает смещения по модулю, как описано на странице руководства:

arc4random_uniform () вернет равномерно распределенное случайное число меньше, чем upper_bound. arc4random_uniform () рекомендуется для таких конструкций, как `` arc4random ()% upper_bound '', поскольку это позволяет избежать " смещения по модулю ", когда верхняя граница не является степенью двойки.

То же самое, что C, вы бы сделали

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

(предполагая, что вы имели в виду включение 0, но исключение 74, что и делает ваш пример с Java)

Изменить: не стесняйтесь заменить random()или arc4random()для rand()(который, как другие отметили, довольно отстой).

Я думал, что мог бы добавить метод, который я использую во многих проектах.

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

Если я использую его во многих файлах, я обычно объявляю макрос

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

Например

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

Примечание: только для iOS 4.3 / OS X v10.7 (Lion) и новее

Это даст вам число с плавающей запятой от 0 до 47

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

Или просто

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

Как нижняя, так и верхняя граница также могут быть отрицательными . Пример кода ниже дает вам случайное число от -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);

Преобразовать результат в целочисленное значение округлителя :

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

Согласно странице руководства для rand (3), семейство функций rand устарело случайным образом (3). Это связано с тем, что младшие 12 битов rand () проходят циклический паттерн. Чтобы получить случайное число, просто запустите генератор, вызвав srandom () с начальным числом без знака, а затем вызовите random (). Таким образом, эквивалент кода выше будет

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

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

Вам нужно будет вызывать srandom () только один раз в вашей программе, если вы не хотите изменить свое начальное число. Хотя вы сказали, что не хотите обсуждать действительно случайные значения, rand () довольно плохой генератор случайных чисел, и random () по-прежнему страдает от смещения по модулю, поскольку генерирует число от 0 до RAND_MAX. Так, например, если RAND_MAX равен 3, и вы хотите случайное число от 0 до 2, вероятность того, что вы получите 0 в два раза больше, чем 1 или 2.

Лучше использовать arc4random_uniform. Тем не менее, это не доступно ниже iOS 4.3. К счастью, iOS свяжет этот символ во время выполнения, а не во время компиляции (поэтому не используйте директиву препроцессора #if, чтобы проверить, доступен ли он).

Лучший способ определить, arc4random_uniformдоступно ли это, сделать что-то вроде этого:

#include <stdlib.h>

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

Я написал свой собственный класс утилит случайных чисел просто для того, чтобы у меня было что-то, что функционировало немного больше, чем Math.random () в Java. У него всего две функции, и все это сделано на C.

Заголовочный файл:

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

Файл реализации:

//Random.m
static unsigned long seed;

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

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

Это довольно классический способ создания псевдо-случайностей. В моем приложении делегат я звоню:

#import "Random.h"

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

Потом я просто скажу:

float myRandomNumber = nextRandomFloat() * 74;

Обратите внимание, что этот метод возвращает случайное число от 0,0f (включительно) до 1,0f (исключение).

Уже есть несколько отличных, четких ответов, но вопрос требует случайного числа от 0 до 74. Используйте:

arc4random_uniform(75)

Начиная с iOS 9 и OS X 10.11, вы можете использовать новые классы GameplayKit для генерации случайных чисел различными способами.

У вас есть четыре типа источников на выбор: общий случайный источник (без имени, вплоть до системы, чтобы выбрать, что он делает), линейный конгруэнтный, ARC4 и Mersenne Twister. Они могут генерировать случайные целые числа, числа с плавающей запятой и значения типа bools.

На простейшем уровне вы можете сгенерировать случайное число из встроенного в систему случайного источника, например:

NSInteger rand = [[GKRandomSource sharedRandom] nextInt];

Это создает число от -2 147 483 648 до 2 147 483 647. Если вы хотите число от 0 до верхней границы (исключая), вы должны использовать это:

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

В GameplayKit есть несколько удобных конструкторов для работы с кубиками. Например, вы можете бросить шестигранный кубик так:

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

Кроме того, вы можете формировать случайное распределение, используя такие вещи, как GKShuffledDistribution.

Генерация случайного числа от 0 до 99:

int x = arc4random()%100;

Генерация случайного числа от 500 до 1000:

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

// Следующий пример будет генерировать число от 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);

Вывод:

• случайное число: 72

• случайное число шаг 2: 52

Для разработки игр используйте random () для генерации случайных событий. Вероятно, по крайней мере в 5 раз быстрее, чем использование arc4random (). Смещение по модулю не является проблемой, особенно для игр, при генерации случайных событий с использованием всего диапазона random (). Будьте уверены, чтобы посеять в первую очередь. Вызовите srandomdev () в AppDelegate. Вот некоторые вспомогательные функции:

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;}