Swift - 播种 arc4random_uniform？还是另类？

Question

让我首先说明我要完成的任务:

1. 我需要在一定范围内随机生成一组数字
2. 我希望这些数字稍微均匀分布
3. 我需要能够为随机数生成播种，这样，给定一个种子，生成的随机数将始终相同。

在对 drand48()、rand() 和 arc4random() 进行了大量试验后，我目前决定使用 rand() 获取随机数，并使用 srand() 进行播种。这是一个从我正在做的事情中简化而来的小例子:

let seed: UInt32 = 10
srand(seed)
let start = 0
let end = 100
let randomNumber = Double(rand()) % (end + 1 - start) + start

这行得通。给定相同的种子，会产生相同的随机数。执行多个 randomNumber 计算会产生多个不同的随机数。通过 srand 重新播种再次开始“随机性”。

唯一的缺点是 rand() 不是均匀分布的。事实上，我几乎总是以一组在大多数情况下线性增加的数字结束。

听起来 arc4random_uniform 会生成更多统一的随机输出，但是根据我的研究，不可能为 arc4random 播种，因为它在第一次调用时自行播种，并且不一定“设计”为播种外部。

所以我的问题；有没有比 srand()/rand() 更好的替代方法，它仍然会为给定的种子提供相同的输出，但这些输出分布更均匀？

谢谢，- 亚当

Answer 1

我知道“GameKit”听起来像是只用于游戏，但它包含一个严肃的随机数生成系统。我建议你看看GKMersenneTwisterRandomSource和 GKRandomDistribution . GKMersenneTwisterRandomSource 采用随机种子(如果您选择的话)，GKRandomDistribution 类实现均匀分布。结合使用，它们可以完全满足您的需求。

import GameKit

// The Mersenne Twister is a very good algorithm for generating random
// numbers, plus you can give it a seed...    
let rs = GKMersenneTwisterRandomSource()
rs.seed = 1780680306855649768

// Use the random source and a lowest and highest value to create a 
// GKRandomDistribution object that will provide the random numbers.   
let rd = GKRandomDistribution(randomSource: rs, lowestValue: 0, highestValue: 100)

// Now generate 10 numbers in the range 0...100:    
for _ in 1...10 {
    print(rd.nextInt())
}

print("---")

// Let's set the seed back to the starting value, and print the same 10
// random numbers.    
rs.seed = 1780680306855649768
for _ in 1...10 {
    print(rd.nextInt())
}