生成可预测的随机数组

时间:2013-10-29 12:28:44

标签: php arrays algorithm random

SO,

问题

众所周知pseudo-random numbers。 “伪”实际上意味着,尽管它们通常是随机的(即不可预测的),但它们仍然是相同的,其中使用相同的发生器初始值。例如,在PHP中有mt_srand()函数可以做到这一点。例如:

mt_srand(1);
var_dump(mt_rand(), mt_rand(), mt_rand());

- 无论如何,我们将启动我们的脚本多少次:生成的三个数字将始终相同。

现在,我的问题是如何做同样的事情 - 但是为了改组阵列。即我想创建一个函数,它将接受shuffle和 seed 的输入数组。在相同的种子值内,洗牌必须具有连续的相同顺序。即让我们调用该函数shuffleWithSeed() - 然后跟随应该适用于每个脚本启动:

$input = ['foo', 'bar', 'baz'];
$test  = shuffleWithSeed($input, 1000);//1000 is just some constant value
var_dump($test); //let it be ['bar', 'foo', 'baz']
$test  = shuffleWithSeed($test, 1000); 
var_dump($test); //let it be ['baz', 'foo', 'bar']
$test  = shuffleWithSeed($test, 1000); 
var_dump($test); //let it be ['baz', 'bar', 'foo']
//...

-i.e。无论我们为阵列进行多少次洗牌 - 我希望下一个脚本启动顺序在一个seed值内始终相同。

我的方法

我想到了这个算法:

  1. 使用seed
  2. 初始化随机数生成器
  3. 生成N个随机数,其中N$input个成员的数量
  4. 对第2步中的数字进行排序
  5. 使相应的数字取决于$input键。
  6. 我已经实现了这个:

    function shuffleWithSeed(array $input, $seed=null)
    {
       if(!isset($seed))
       {
          shuffle($input);
          return $input;
       }
       if(!is_int($seed))
       {
          throw new InvalidArgumentException('Invalid seed value');
       }
       mt_srand($seed);
       $random = [];
       foreach($input as $key=>$value)
       {
          $random[$key] = mt_rand();
       }
       asort($random);
       $random = array_combine(array_keys($random), array_values($input));
       ksort($random);
       return $random;
    }
    

    - 现在,也找到Fisher-Yates算法 - 但不确定它是否可以与伪随机数一起使用(即使用种子)

    问题

    正如你所看到的,我在我的功能中做了两种 - 首先是值,第二是按键。

    • 这可以用一种方式完成吗?或者完全不排序?输入数组可能很大,所以我想避免这种情况。
    • 但是,可能是我的算法不好?如果是,可以提出哪些其他选择?

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

这是我刚才实现的功能的复制和粘贴,用于此目的:

/**
 * Shuffles an array in a repeatable manner, if the same $seed is provided.
 * 
 * @param array &$items The array to be shuffled.
 * @param integer $seed The result of the shuffle will be the same for the same input ($items and $seed). If not given, uses the current time as seed.
 * @return void
 */
protected function seeded_shuffle(array &$items, $seed = false) {
    $items = array_values($items);
    mt_srand($seed ? $seed : time());
    for ($i = count($items) - 1; $i > 0; $i--) {
        $j = mt_rand(0, $i);
        list($items[$i], $items[$j]) = array($items[$j], $items[$i]);
    }
}

它实现了一个带有种子随机数生成器的简单Fisher-Yates shuffle