探索之旅:精确随机

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探索之旅:精确随机

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Ding 发表于 2016-10-27 15:04:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 Ding 于 2016-11-2 11:36 编辑

不管写作、写代码还是做人,有时候我们的主题很明确;有时候,好几个主题缠结一块;有时候,散漫随意,无主题可言。

让我们从计算机界的随机函数说起。计算机世界天生精确的特质,决定了没有一个真正的随机数产生出来。以往的随机数都是在随机种子的基础上结合算法自动生成,种子可以主动把控,算不上真正随机,我想称其为精确随机。不过据说在这方面已经有突破了,我们可以谷哥一下类似“计算机 随机 突破”的关键字,有报道。


iOS 开发有两个不错的精确随机函数:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
public func arc4random() -> UInt32
public func arc4random_uniform(_ __upper_bound: UInt32) -> UInt32


根据王巍Swifter tips那本书里说的,前一个函数使用不当会造成崩溃。他说得很中肯、在理,并且在后边启发了我一下,所以,就用第二个函数在Swift的几个基本类型上写了些扩展。

[Swift] 纯文本查看 复制代码
public extension Int {
    /**
     - parameter lower: default -> 0
     - parameter upper: default -> 100
     - returns: lower <= value <= upper
     */
    public static func random(_ lower: Int = 0, _ upper: Int = 100) -> Int {
        return lower + Int(arc4random_uniform(UInt32(upper - lower + 1)))
    }
    
    /// if self == 0, 0; else if self > 0, 0 <= value <= self; else self <= value <= 0
    public var random: Int {
        return Int.random(0, self)
    }
}

public extension UInt32 {
    /**
     - parameter lower: default -> 0
     - parameter upper: default -> 100
     - returns: lower <= value <= upper
     */
    public static func random(_ lower: UInt32 = 0, _ upper: UInt32 = 100) -> UInt32 {
        assert(upper >= lower, "UInt32.random(lower:upper:) - upper should >= lower")
        return lower + arc4random_uniform(upper - lower + 1)
    }
    /// 0 <= value <= self
    public var random: UInt32 {
        return UInt32.random(0, self)
    }
}


Swift真是神奇,现在我们可以这样了:

[Swift] 纯文本查看 复制代码
Int.random(3, 300)
-50.random
或者我们也想这样用:
[Swift] 纯文本查看 复制代码
var r = (-100...3000).random

let range = -2..<5
r = range.random


这实际上就是要扩展一下CountableRange和CountableClosedRange:
[Swift] 纯文本查看 复制代码
public extension CountableClosedRange where Bound: Integer {    
    /// lower <= value <= upper
    public var random: Int {
        return lowerBound.hashValue + arc4random_uniform(UInt32(upperBound.hashValue - lowerBound.hashValue)).hashValue
    }
}

public extension CountableRange where Bound: Integer {
    /// lower <= value < upper
    public var random: Int {
        return lowerBound.hashValue + arc4random_uniform(UInt32(upperBound.hashValue - lowerBound.hashValue)).hashValue
    }
}

嗯,也可以扩展其他基本类型:Bool, Double, Float, 甚至Array和ArraySlice:

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有一天,产品经理来了这么个需求:当用户进入某个页面,需要随机地展示8个按钮,按钮直径、位置都要随机且不能重叠。这还真有些难度。不过我们还是燃烧起来吧,先给Cocoa touch的几个类目CGFloat,UIColor等扩展下随机用法:

游客,如果您要查看本帖隐藏内容请回复


然后想想,早在iOS7就有UIDynamicBehavior等可以用~有兴趣可以自己实现一把,先藏起来~

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最后的截图大概这样:(因为随机,所以大概)

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Anewczs 发表于 2016-10-27 20:38:38 | 显示全部楼层
种子突破了?计算机的“存储”决定了即便有了、存下来也还是(大概)不可能真正的随机。
 楼主| Ding 发表于 2016-10-28 08:10:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 Ding 于 2016-11-2 11:45 编辑
Anewczs 发表于 2016-10-27 20:38
种子突破了?计算机的“存储”决定了即便有了、存下来也还是(大概)不可能真正的随机。
...

是。不过说到底,确定与随机,偶然与必然这样的概念,都是相对而言。

苏格拉没有底 发表于 2016-11-1 01:59:15 | 显示全部楼层
看看。
swifter 发表于 2016-11-1 07:59:22 | 显示全部楼层
赞!
jswift 发表于 2016-11-2 10:30:41 | 显示全部楼层
lower_bound可否提供出来?设置成非零,比如负数。

 楼主| Ding 发表于 2016-11-2 11:38:49 | 显示全部楼层
jswift 发表于 2016-11-2 10:30
lower_bound可否提供出来?设置成非零,比如负数。

没大懂你的意思,是不是想支持类似这样的用法:
var r = (-100...3000).random
let range = -2..<5
r = range.random
已经更新了帖子,可以看看CountableRange和CountableClosedRange扩展那段。
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