JavaScript隨機(jī)數(shù)的組合問(wèn)題案例分析
本文實(shí)例講述了JavaScript隨機(jī)數(shù)的組合問(wèn)題。分享給大家供大家參考,具體如下:
隨機(jī)數(shù)的組合問(wèn)題在面試時(shí)是經(jīng)常考的,比如之前我就被問(wèn)到:“有一個(gè)可以生成1-5的隨機(jī)數(shù)函數(shù),怎樣把它擴(kuò)大到1-7?”
在解決這個(gè)問(wèn)題之前,先來(lái)看看另外一個(gè)比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題:“有一個(gè)可以生成1-7的函數(shù),怎樣把它縮小到1-5?”下面是一個(gè)生成1-7函數(shù)random7:
function random7() {return Math.floor(Math.random() * 7 + 1);}
如何把它轉(zhuǎn)成生成1-5的函數(shù)呢?這很簡(jiǎn)單:在一個(gè)循環(huán)里面調(diào)用random7,直到它的值小于等于5就結(jié)束循環(huán)并返回該隨機(jī)數(shù)即可,如下:
function random5() {var r = random7();while(r > 5) {r = random7();}return r;}
上面的思路就是:如果生成的隨機(jī)數(shù)大于5,就繼續(xù)調(diào)用random7,直到它小于等于5為止。好吧,回歸正題,再來(lái)看一下1-5如何轉(zhuǎn)成1-7吧。下面是一個(gè)隨機(jī)生成1-5的函數(shù):
function random5() {return Math.floor(Math.random() * 5 + 1);}
我們現(xiàn)在的目的是要把它擴(kuò)大到1-7。有一種很自然的想法可能就是:一個(gè)random5()產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)范圍是1-5,那么兩個(gè)random5()相加的范圍就是2-10了,再減去1就是1-9了,所以,可以按照上面的思路,在random7里來(lái)個(gè)循環(huán),如果小于等于7就結(jié)束循環(huán)并且返回。如下:
function random7() {var r = random5() + random5() - 1;while(r > 7) {r = random5() + random5() - 1;}return r;}
這樣確實(shí)可以把1-5的范圍擴(kuò)大到1-7,但是問(wèn)題來(lái)了:所謂隨機(jī)函數(shù),產(chǎn)生的每個(gè)值的概率是相等的,但是上面的方法產(chǎn)生的值概率相等嗎?我們可以使用概率論的組合知識(shí)算?繢矗荷?桑庇幸恢腫楹希?褪?andom5() + random5() - 1;中的兩個(gè)random5()均是1,生成2有兩種組合,第一個(gè)random5()是1第二個(gè)是2,或者相反。顯然,它們的概率是不等的。所以這種方法是不行的。
為了實(shí)現(xiàn)生成的每個(gè)值的概率是相等的,就是使得每個(gè)值的組合數(shù)相等。一種可行的方法是使得每個(gè)值的組合只有一種,如下:
function random7() {var r = (random5() - 1) * 5 + random5(); while(r > 7) {r = (random5() - 1) * 5 + random5(); }return r;}
為什么這樣就會(huì)使得各個(gè)值的概率相等呢?首先來(lái)看一下(random5() - 1) * 5,容易算?繒飧霰澩鍤繳?傻目裳≈凳牽埃?擔(dān)?0,15,20,用它去跟random5()相加,因?yàn)閞andom5()的可選值是1, 2,3,4,5,所以?xún)烧呦嗉又缶蜁?huì)得到1-25之間的隨機(jī)數(shù),而且產(chǎn)生的每個(gè)值的組合均只有一種,所以它們的概率也是相等的。
也許有人會(huì)問(wèn),(random5() - 1) * 5,這里為什么是乘以5而不是其他呢?這是因?yàn)槌艘裕抵蠛蛂andom5()相加,得到的數(shù)是連續(xù)的并且是等概率的。
上面討論的都是特殊情形1-5和1-7之間的轉(zhuǎn)換,對(duì)于其他的一般情形,大家可以自己試試哈。
感興趣的朋友可以使用在線HTML/CSS/JavaScript代碼運(yùn)行工具:http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun測(cè)試上述代碼運(yùn)行效果。
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希望本文所述對(duì)大家JavaScript程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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