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Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機的么？
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”這個概念的時候，我們就會下意識輸入: 

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問題。

關(guān)于真隨機和假隨機

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

假隨機：看似無法預(yù)判規(guī)律，其實存在一種算法。

Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機的么？

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“隨機數(shù)”。

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

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

驗證random產(chǎn)生的數(shù)是假隨機數(shù)

在上文我說了“如果已經(jīng)知道隨機生成的數(shù)和種子數(shù)就可能獲得接下來隨機數(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”數(shù)呢？ 

import random

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

運行上文的代碼后，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，這個種子數(shù)會用時間戳替代，這樣生成出來的數(shù)更像是隨機的。

后記

“隨機”這個概念在生活中也經(jīng)常被應(yīng)用到，例如一些搖獎系統(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，所以如何更隨機地選取一個種子數(shù)變得尤為關(guān)鍵，例如某市的小汽車搖號系統(tǒng)都會先在社會上隨機抽取大眾監(jiān)督員，再由大眾監(jiān)督員通過抽簽的方式，手動從一個箱子中抽取一個種子數(shù)。

Random庫產(chǎn)生的數(shù)真的是隨機的么？

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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個參數(shù)驗證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗服務(wù)器是否宕機 new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機時表示是新驗證碼的宕機 product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }