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Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機(jī)的么？
2022-06-07
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作者：小K

來源：麥?zhǔn)寰幊?

Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機(jī)的么？

Ramdom模塊是Python中最令人所知的模塊之一，每當(dāng)代碼中需要“隨機(jī)”這個(gè)概念的時(shí)候，我們就會(huì)下意識輸入: 

import random

但大家有沒有產(chǎn)生過疑慮，Random模塊為什么能生成出的數(shù)真的是隨機(jī)的嗎？

它又是靠什么原理產(chǎn)生出來的？

今天花三分鐘來研究下這兩個(gè)問題。

關(guān)于真隨機(jī)和假隨機(jī)

真隨機(jī)：完全無法預(yù)判規(guī)律。（筆者覺得，應(yīng)該不存在“真隨機(jī)”的值）

假隨機(jī)：看似無法預(yù)判規(guī)律，其實(shí)存在一種算法。

Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機(jī)的么？

電腦是人類智慧的結(jié)晶，那當(dāng)然電腦的一切行為，人類都是應(yīng)該可控的，包括電腦產(chǎn)生的“隨機(jī)數(shù)”。

其實(shí)電腦產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，是使用固定的算法，通過一個(gè)種子數(shù)作為變量生成隨機(jī)數(shù)。

假如我們已經(jīng)知道了隨機(jī)生成的數(shù)和種子數(shù)就可能獲得接下來隨機(jī)數(shù)序列的信息，這就是假隨機(jī)數(shù)的可預(yù)測性。

驗(yàn)證random產(chǎn)生的數(shù)是假隨機(jī)數(shù)

在上文我說了“如果已經(jīng)知道隨機(jī)生成的數(shù)和種子數(shù)就可能獲得接下來隨機(jī)數(shù)序列的信息?！?

那么我們知道了算法和種子數(shù)，我們是不是可以得到固定的“假隨機(jī)”數(shù)呢？ 

import random

random.seed(666) # 注入種子數(shù)666 # 隨機(jī)產(chǎn)生10個(gè)100以內(nèi)的數(shù) for n in range(10): print(random.randint(1,100))

運(yùn)行上文的代碼后，我得到的輸出結(jié)果是： 

59 49 56 37 65 2 71 71 100 92

屏幕前的你試試看，是不是得出來的數(shù)跟我一樣？

“

在很多情況下，這個(gè)種子數(shù)會(huì)用時(shí)間戳替代，這樣生成出來的數(shù)更像是隨機(jī)的。

后記

“隨機(jī)”這個(gè)概念在生活中也經(jīng)常被應(yīng)用到，例如一些搖獎(jiǎng)系統(tǒng)，抽簽系統(tǒng)...

如果是電腦控制操作，那么上述的Bug也必然是存在的，所以如何更隨機(jī)地選取一個(gè)種子數(shù)變得尤為關(guān)鍵，例如某市的小汽車搖號系統(tǒng)都會(huì)先在社會(huì)上隨機(jī)抽取大眾監(jiān)督員，再由大眾監(jiān)督員通過抽簽的方式，手動(dòng)從一個(gè)箱子中抽取一個(gè)種子數(shù)。

Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機(jī)的么？

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