Golangmath/rand生成随机数与模拟实践

答案:Go语言中math/rand包用于生成非加密伪随机数,需用时间种子初始化避免重复序列,推荐rand.New配合rand.NewSource设置种子,可生成整数、浮点数和布尔值,适用于模拟、游戏等场景,如掷骰子实验统计频率,注意不在循环重设种子,并发时加锁或隔离实例,测试用固定种子复现,密码学场景应改用crypto/rand。

golangmath/rand生成随机数与模拟实践

在Go语言中,math/rand 包是生成伪随机数的核心工具。虽然它不适用于加密场景,但在模拟、游戏、测试数据生成等场景中非常实用。本文将介绍如何正确使用

math/rand

生成随机数,并通过一个简单的模拟实践加深理解。

初始化随机数生成器

Go的

rand

包默认使用固定的种子(seed),如果不手动设置,每次运行程序都会产生相同的“随机”序列。为了避免这种情况,需要使用

rand.NewSource

配合当前时间作为种子。

示例代码:

package main

import ("fmt""math/rand""time")

func init() {rand.Seed(time.Now().UnixNano())}

从Go 1.20开始,

rand.Seed()

已被弃用,推荐直接使用

rand.New

创建基于时间种子的源:

var rng = rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))

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这样可以确保每次运行程序时生成不同的随机数序列。

生成常见类型的随机数

使用自定义的随机生成器实例,可以灵活生成各种类型的随机值。

随机整数:使用

Intn(n)

生成 [0, n) 范围内的整数随机浮点数:使用

Float64()

生成 [0.0, 1.0) 之间的浮点数随机布尔值:通过比较

Float64() < 0.5

实现代码示例:

// 生成 1 到 100 之间的随机整数num := rng.Intn(100) + 1

// 生成 0.0 到 5.0 之间的浮点数floatNum := rng.Float64() * 5.0

// 随机布尔值coin := rng.Float64() < 0.5

模拟掷骰子实验

我们通过一个掷六面骰子的模拟来实践随机数的使用。目标是模拟投掷1000次,统计每个点数出现的频率。

package main

import ("fmt""math/rand""time")

func main() {// 初始化随机源rng := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))

// 统计数组,记录1-6点出现次数counts := make([]int, 7) // 索引0不用// 模拟1000次掷骰子for i := 0; i < 1000; i++ {    dice := rng.Intn(6) + 1 // 1到6    counts[dice]++}// 输出结果for i := 1; i <= 6; i++ {    fmt.Printf("点数 %d: 出现 %d 次n", i, counts[i])}

}

运行结果会显示各点数的大致均匀分布,符合概率预期。次数越多,分布越接近理论值(约16.7%)。

注意事项与最佳实践

使用

math/rand

时需注意以下几点:

避免在循环内重复调用

Seed

,应在程序启动时设置一次并发环境下应使用互斥锁保护随机生成器,或为每个goroutine创建独立实例如需密码学安全的随机数,请使用

crypto/rand

包测试时可使用固定种子,便于复现结果

基本上就这些。掌握

math/rand

的基本用法后,你可以轻松实现抽奖、抽样、游戏逻辑等常见功能。关键是正确初始化种子并合理选择随机范围。

以上就是Golangmath/rand生成随机数与模拟实践的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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