簡單的隨機數生成

我在寫了一段令人沮喪的研究之後寫了這篇文章，我希望這裏有人能夠啓發我關於這個話題。簡單的隨機數生成

我想產生一個Haskell函數的簡單隨機數，但很可惜，這似乎是不可能沒有的種種不平凡的元素，如單子，asignation在「做」的做，創造發電機等

理想情況下，我正在尋找C的「rand（）」的等價物。但經過多次搜索，我相當確信沒有這樣的事情，因爲語言是如何設計的。（如果有，請有人賜教）。因爲這似乎不可行，所以我想找到一種方法來獲得我的特定問題的隨機數字，以及如何獲得隨機數字的一般說明。

prefixGenerator :: (Ord a, Arbitrary a) => Gen ([a],[a]) 
prefixGenerator = frequency [ 
    (1, return ([],[])), 
    (2, do { 
      xs1 <- orderedListEj13 ; 
      xs2 <- orderedListEj13 ; 
      return (xs1,xs2) 
     }), 
    (2, do {     
      xs2 <- orderedListEj13 ; 
      return ((take RANDOMNUMBERHERE xs2),xs2) 
     }) 
    ]

我試圖去與QuickCheck握手，但我無法使用隨機數字使它很難。我試過類似this（通過把一個drawInt 0（長度xs2）而不是RANDOMNUMBERHERE），但我堅持採取需要一個Int的事實，該方法留給我一個IO Int，這似乎不可能轉換爲Int根據this。

來源

2012-03-16 JaimeBarrachina

回想一下，Haskell是沒有副作用的語言。簡而言之，這意味着*不能是一個函數，例如C的'rand'，每次調用它時都會給出一個僞隨機數。如果'rand'是一個純粹的Haskell函數給出了一個'Int'，那麼它每次都給出相同的'Int' * *。但是，你可以做的是創建純函數，它將*隨機數發生器的狀態*作爲輸入，並返回下一個僞隨機數和發生器的新狀態。請參閱[System.Random]（http://hackage.haskell.org/packages/archive/random/latest/doc/html/System-Random.html#v:random） – gspr 2012-03-16 20:36:26

後續工作：「IO」單元，與您一樣當你想要管理一個全局的隨機狀態，或者例如用系統熵初始化你的發生器（這顯然需要與外界進行交互）時，纔會在'System.Random'模塊中使用。 – gspr 2012-03-16 20:39:43

作爲Haskell是一個純函數型編程語言中，函數是引用透明這意味着基本上只有一個函數的參數確定其結果。如果你能夠從空中拉出一個隨機數，你可以想象這會如何造成問題。

我想你需要的是這樣的：

prefixGenerator :: (Ord a, Arbitrary a) => Gen ([a],[a]) 
prefixGenerator = do 
    randn <- choose (1,999) -- number in range 1-999 
    frequency [ 
    (1, return ([],[])), 
    (2, do { 
      xs1 <- orderedListEj13 ; 
      xs2 <- orderedListEj13 ; 
      return (xs1,xs2) 
     }), 
    (2, do {     
      xs2 <- orderedListEj13 ; 
      return ((take randn xs2),xs2) 
     }) 
    ]

一般在Haskell您無論是拉從IO單子一些隨機性接近隨機數生成，或通過維護與某些整數種子初始化PRNG硬編碼，或從IO拉（gspr的評論是非常好的）。

閱讀關於僞隨機數生成器的工作原理可能會幫助您理解System.Random和this也可能有所幫助（向下滾動到隨機性部分）。

來源

2012-03-16 20:40:15 jberryman

請注意，Gen是一個monad（除其他外）存儲一個隨機生成器狀態，以便您可以在Gen操作中的任何位置獲取隨機數。所以在quickcheck實例中沒有任何實際的隨機性問題。一般來說，初學者在其他情況下遇到困難，他們必須在算法中使用必要的框架來使用隨機性（並且在他們未能使用更好的解決方案時往往返回到IO）。 – Jedai 2012-03-16 23:53:35

@傑代：謝謝，我沒有很好地解釋我的回答發生了什麼 – jberryman 2012-03-17 14:49:42

你是對的非確定性隨機（我的意思是「僞隨機」）數字生成是不可能的，沒有欺騙。 Haskell中的函數是純粹的這意味着相同的輸入將始終產生相同的輸出。

好消息是，你似乎不需要一個不確定的PRNG。事實上，如果您的QuickCheck測試每次都使用「隨機」數字序列的相同的以使您的測試完全重現，那將會更好。

您可以使用System.Random的mkStdGen函數來執行此操作。從Haskell wiki改編：

import System.Random 
import Data.List 

randomInts :: Int -> [Int] 
randomInts n = take n $ unfoldr (Just . random) (mkStdGen 4)

這裏，4是，你可能希望通過一個fair dice roll選擇種子。

來源

2012-03-16 20:39:49 Thomas

標準庫提供隨機數生成的monad。monadic的東西並不難學，但如果你想避免它，找到一個僞隨機函數next，以Int爲Int以僞隨機的方式，然後創建並傳遞一個無限的隨機數列表：

next :: Int -> Int 
randoms :: [Int] 
randoms = iterate next 73

然後，您可以隨時傳遞這個隨機數列表，無論你需要它。

這裏是維基百科線性同餘next：

next n = (1103515245 * n + 12345) `mod` 1073741824

而且這裏有以下73第20支僞隨機數：

Prelude> take 20 $ iterate next 73 
[73,25988430,339353199,182384508,910120965,1051209818,737424011,14815080,325218177,1034483750,267480167,394050068,4555453,647786674,916350979,980771712,491556281,584902142,110461279,160249772]

來源

2012-03-17 01:39:03

不幸的是，標準庫實際上並沒有提供用於隨機數生成的monad。儘管如此，[MonadRandom]（http://hackage.haskell.org/package/MonadRandom）庫確實如此。 – ehird 2012-03-17 06:34:10

@ehird - 除非事情最近有變化'System.Random'帶有GHC，因此通過大多數測量使它成爲「標準」。 – 2012-03-17 08:21:10

@stephentetley：'System.Random'沒有定義任何單子。事實上，[文檔]（http://hackage.haskell.org/packages/archive/random/1.0.1.1/doc/html/System-Random.html）中唯一出現的「monad」出現在「 'IO' monad「。 – ehird 2012-03-17 08:49:04

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