高級(jí)Actionscirpt3.0隨機(jī)數(shù)的研究

許敏 雷麗娟

摘 要 本文對(duì)隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)在Flash的應(yīng)用中的弱點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出新的方案，并加以代碼實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞 偽隨機(jī)數(shù) 隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)

中圖分類號(hào)：TP311.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨機(jī)數(shù)原本是為試驗(yàn)中得到隨機(jī)結(jié)果而產(chǎn)生的，在統(tǒng)計(jì)學(xué)中經(jīng)常使用隨機(jī)數(shù)來(lái)抽取試驗(yàn)樣本或者進(jìn)行蒙特卡羅模擬法計(jì)算等。在現(xiàn)實(shí)中隨機(jī)數(shù)常發(fā)生在如擲骰子、抽簽、彩票等物理現(xiàn)象中，我們稱這樣的隨機(jī)數(shù)叫做物理性隨機(jī)數(shù)。真正意義上的物理性隨機(jī)數(shù)是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)的分布概率，是不可預(yù)測(cè)的、不可見(jiàn)的；而在計(jì)算機(jī)中的隨機(jī)數(shù)是按照隨機(jī)數(shù)的算法模擬產(chǎn)生的，其結(jié)果是確定的并且也是可見(jiàn)的，故在計(jì)算機(jī)上利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，稱為偽隨機(jī)數(shù)。

偽隨機(jī)數(shù)在計(jì)算機(jī)中使用比較普遍，尤其在密碼學(xué)上，它是利用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言里的隨機(jī)數(shù)函數(shù)與密碼學(xué)中的原始理論算法相結(jié)合來(lái)生成不可逆的新密碼。在我們熟知的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言里，如C語(yǔ)言、Java等語(yǔ)言都具備對(duì)應(yīng)的隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)。這些隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)的使用起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，就C語(yǔ)言為例：你只需在程序中調(diào)用rand（）函數(shù)便可以生成0-RAND_MAX之間的隨機(jī)數(shù)，要想產(chǎn)生整數(shù)，只需調(diào)用取整函數(shù)int（ ）使其數(shù)據(jù)規(guī)整即可。

在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，這種簡(jiǎn)單使得我們?cè)贔lash的應(yīng)用中缺少靈活性或許說(shuō)并不能滿足一些特殊場(chǎng)合的需求，因此，我們需在原始隨機(jī)數(shù)函數(shù)Math.random（ ）基礎(chǔ)上增加一些數(shù)學(xué)的技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)新的隨機(jī)數(shù)函數(shù)，以方便ActionScript3代碼在不同環(huán)境中得到更為廣泛的應(yīng)用。

在Flash游戲編程中，經(jīng)常會(huì)利用隨機(jī)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲中的隨機(jī)地圖和隨機(jī)游戲內(nèi)容等，因而對(duì)于游戲而言，強(qiáng)調(diào)隨機(jī)函數(shù)的重要性一點(diǎn)也不為過(guò)。舉個(gè)找茬游戲例子，幾乎每局比賽的內(nèi)容讓玩家無(wú)法預(yù)先得知，并且每局的關(guān)鍵茬點(diǎn)也不同，這些都是對(duì)于隨機(jī)元素的合理運(yùn)用。自然，游戲這樣做的目的在于保持有趣、不確定性以及平等，讓玩家永遠(yuǎn)不知道下局會(huì)發(fā)生什么。游戲的隨機(jī)性在大多數(shù)游戲中早已被廣泛使用，并且除了游戲之外，也有其他地方在使用隨機(jī)數(shù)，如圖形效果等。隨機(jī)數(shù)存在于各種現(xiàn)實(shí)生活的形狀和大小中，各種不同的隨機(jī)性就成為我們所要研究的方向。

以下是我們?nèi)绾谓⒑瘮?shù)使之完成對(duì)應(yīng)的變化。

1 整數(shù)

讓我們來(lái)看看從它的數(shù)學(xué)公式：Math.floor（Math.random（） * （1 + High - Low）） + Low這是用于生成隨機(jī)整數(shù)，或許你還記得。但只要在擴(kuò)展一點(diǎn)，我們便可以看到另一方式：Math.floor（Math.random（） * Range） + Low使用Range來(lái)取代（1 + High - Low）范圍。

2 非整數(shù)

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，整數(shù)的需求并不是常見(jiàn)的，而非整數(shù)卻不然，要想獲得非整數(shù)，其實(shí)在程序?qū)崿F(xiàn)很簡(jiǎn)單，只需去掉Math.floor（），則原先的公式變成：Math.random（） * Range + Low這時(shí)隨機(jī)產(chǎn)生的非整數(shù)便常用于隨機(jī)旋轉(zhuǎn)和隨機(jī)大小的案例中。讓我們來(lái)看個(gè)例子，要獲得0到3以內(nèi)的非整數(shù)，它的公式很顯然就是Math.random（） * 3，但需要記住它的取值范圍是包括0，但不包括3。

3 間距公式

說(shuō)到間距，一般是針對(duì)整數(shù)而言，自然在公式前又該帶回Math.floor（）。這一次，我們來(lái)加強(qiáng)難度，生成任何隨機(jī)從0到100之間的奇數(shù)：Math.floor（Math.random * 50） * 2 + 1，通過(guò)Math.floor（Math.random * 50）產(chǎn)生0到50的隨機(jī)整數(shù)，再乘以2，得到偶數(shù)，再加1，便是奇數(shù)了。如果將其總結(jié)，公式該為：Math.floor（Math.random * Range） * Spacing + Low。

4 四舍五入

如果生成一個(gè)0到100隨機(jī)的非整數(shù)，讓它們的間距為0.5時(shí)，四舍五入就起到關(guān)鍵性的作用。但如果不使用Math.round（），則需要變通地解決，Math.floor（Math.random * 200） / 2，先將范圍擴(kuò)大至200，然后通過(guò)除以2來(lái)還原范圍，得到小數(shù)0.5的間距。

5 左右數(shù)

讓我們?cè)倏戳硗庖环N間距，例如-1和1，它們分別在0的左邊和右邊，間距為2，我們稱-1和1為左右數(shù)。其公式為：Math.floor（Math.random（） * 2） * 2 – 1。

6 素?cái)?shù)

最后，我們來(lái)討論下隨機(jī)素?cái)?shù)的實(shí)現(xiàn)，素?cái)?shù)并非像偶數(shù)或奇數(shù)那樣間隔均勻，單純通過(guò)數(shù)學(xué)公式很難完成，這時(shí)我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)素?cái)?shù)數(shù)組：var primes：Array = [2， 3， 5， 7， 11， 13， 17， 19， 23， 29]，利用數(shù)組的下標(biāo)的自然數(shù)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)取出隨機(jī)素?cái)?shù)的工作，其公式：primes[Math.floor（Math.random（） * primes.length）]。由于范圍是數(shù)組的長(zhǎng)度并且AS3數(shù)組的下標(biāo)由0開(kāi)始，所以我們可以取到在素?cái)?shù)數(shù)組中任意素?cái)?shù)。

7總結(jié)

最后需要注意的是，你可以使用int（）函數(shù)來(lái)取代Math.floor（），它產(chǎn)生的結(jié)果完全一樣，但如果Math.random（）乘以一個(gè)負(fù)數(shù)，在測(cè)試時(shí)，Math.floor（）比int（）運(yùn)算速度快15倍左右。這是罕見(jiàn)的，所以如果要考慮運(yùn)行速度的問(wèn)題，則改變程序本身，使用快速代碼就顯得格外重要了。

參考文獻(xiàn)

[1] 隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生.豆丁網(wǎng)：http：//www.docin.com/p-571025674.html.2013.

[2] Gary Rosenzweig，ActionScript3.0游戲編程.人民郵電出版社，2012.