В компьютерных программах нередко требуется эмуляция случайности. Например, при разработке игр. Если в программе имеется некий генератор, то есть производитель, случайного числа, то, используя полученное таким образом число, можно выбирать ту или иную ветку выполнения программы, или произвольный объект из коллекции. Другими словами, главное – сгенерировать число. Эмуляция случайности иного рода основывается на нем.
Random и Randomize
Функция Random генерирует и возвращает случайное число. Синтаксис функции следующий:
function Random(L: LongInt) : LongInt; function Random(L: Int64) : Int64; function Random : extended;
Функция возвращает случайное число большее или равное 0 и строго меньше L (то есть L не входит в диапазон возвращаемых значений). Если параметр опущен (последний вариант из трёх приведённых выше), то возвращается вещественное число между 0 и 1 (0 включительно, 1 не входит в диапазон возвращаемых значений).
rand. srand. rand задать диапазон. srand time null. Генератора случайных чисел. randomize. Урок #29.
Математически это можно записать так:
ПРИМЕЧАНИЕ
FreePascal использует в процедуре Random имитацию случайностей Мерсенна Твистера. Эта реализация имеет большее статистическое распределение, чем, например, алгоритм Линейного Конгруэнтного генератора, но работает значительно медленнее, чем последний. Если скорость выполнения программы критична, то должны быть рассмотрены альтернативные генераторы случайных чисел.
Процедура Randomize в Паскале запускает генератор случайных чисел. Синтаксис:
Процедура Randomize инициализирует генератор случайных чисел FreePascal, задавая значение переменной Randseed, вычисленное с помощью системных часов.
Как запустить генератор случайных чисел в Паскале
Пример программы, где используются разные варианты получения случайных чисел, приведён ниже:
program funcrand; var x : integer; z : real; begin Randomize; //Запустить генератор случайных чисел x := Random(100); //х — случайное число от 0 до 99 WriteLn(x); z := Random(100); //х — случайное число от 0 до 99 WriteLn(z:0:4); z := Random; //х — случайное число от 0 до 0,9999. WriteLn(z:0:4); ReadLn; end.
ВАЖНО!
Перед использованием функции Random надо обязательно вызвать процедуру Randomize, чтобы запустить генератор случайных чисел. Иначе функция Random будет возвращать НЕ случайное число.
Процедура Randomize вызывается ТОЛЬКО ОДИН РАЗ в начале программы. Типичная ошибка новичков заключается в том, что они вызывают Randomize перед каждым вызовом Random. Этого делать не надо.
Что такое Randseed
Давайте сначала попробуем не использовать процедуру Randomize. Например, так:
x := Random(100); WriteLn(x); z := Random(100); WriteLn(z:0:4);
В этом примере функция Random будет возвращать какое-то значение, но оно НЕ будет случайным числом. Сколько бы раз вы не запускали программу, она всегда будет выводить одинаковые числа.
В моём случае это были числа 54 и 59. В вашем случае это могут быть другие числа, но суть не в этом, а в том, что они будут всегда одинаковыми.
Теперь попробуем сделать так:
Randseed := 500; x := Random(100); //х — случайное число от 0 до 99 WriteLn(x); z := Random(100); //х — случайное число от 0 до 99 WriteLn(z:0:4);
Теперь числа будут другими. В моём случае 69 и 7. Правда, они тоже не будут изменяться, то есть не будут случайными.
Однако эти числа изменились. Потому что мы изменили значение глобальной переменной Randseed.
Переменная Randseed — это глобальная предопределённая переменная в FreePascal. Она также есть и в Делфи. Так что всё сказанное будет справедливо и для Делфи.
Эта переменная задаёт начальное значение для генератора случайных чисел. Опираясь на это значение функция Random генерирует случайное число. Но, если значение переменной Randseed будет всегда одинаковым, то никаких случайных чисел мы не получим.
Поэтому при запуске программы надо хотя бы один раз вызвать процедуру Randomize, которая устанавливает начальное значение переменной Randseed, получая системное время и из этих данных формируя значение для переменной Randseed.
Так как программа запускается в какое-то случайное время, то и значение переменной Randseed будет случайным. А, следовательно, и функция Random будет возвращать случайные значения.
Давайте попробуем написать свою процедуру Randomize. Она может быть, например, такой:
//************************************** // Процедура, которая имитирует работу // стандартной процедуры Randomize //*************************************** procedure MyRandomize; var h, m, s, ms : Word; begin DecodeTime(Now, h, m, s, ms); Randseed := ms; end;
Я не буду в подробностях разъяснять работу процедуры DecodeTime. Скажу только, то она возвращает, час, минуту, секунду и миллисекунду текущего времени компьютера. Мы используем миллисекунду, значение которой и присваиваем переменной Randseed.
Можете попробовать использовать эту процедуру вместо стандартной процедуры Randomize и убедиться, что функция Random возвращает случайные значения. Не забудьте подключить к программе модуль SysUtils, в котором объявлена процедура DecodeTime, иначе программа не откомпилируется.
ПРИМЕЧАНИЕ
Исходя из того, что процедура Randomize задаёт начальное значение переменной Randseed на основе текущего времени компьютера, можно предположить, что, например, если запустить программу сегодня в 12:00:00 и завтра в это же время, то функция Random вернёт одинаковые числа.
К сожалению, проверить это очень трудно, так как запустить программу в одно и то же время с точностью до миллисекунды будет практически невозможно.
Источник: info-master.su
Как написать программу рандомных чисел
Оператор random — генератор случайных чисел
Часто в задачах требуется выполнить различные действия с большим количеством чисел. В таких случаях вводить все числа становится просто неудобно и долго. Для этого в Паскале придуман генератор случайных чисел — оператор random.
От программиста лишь требуется задать числовые промежутки ( например от 2 до 50 ), все остальное программа выполнит сама. Итак как добавить к коду программы оператор random.
Для начала необходимо предварительно описать оператор (то есть фактически мы сообщаем программе, что будет использован генератор случайных чисел). Для этого необходимо ввести оператор randomize в промежутке после begin и до random (обычно оператор randomize ставят сразу после begin, так как это упрощает чтение кода). Затем идет присвоение оператора random к выбранной переменной. Делается это так:
Для Turbo Pascal
- оператор — любая переменная
- min — целое число , не превышающее max
- max — целое число, большее min
Здесь min и max являются диапазонами генератора случайных чисел. Теперь для наглядности пример генератора случайных чисел от 2 до 5 .
Здесь 4 — это результат выражения 5-2+1.
Для Pascal ABC
Здесь можно применять оператор random так же как и для Turbo Pascal, однако есть еще один вариант, более простой в использовании.
- оператор — любая переменная
- min — целое число, не превышающее max
- max — целое число, большее min
Чтобы разница лучше просматривалась решим тот же пример генератора случайных чисел от 2 до 5 этим способом.
Как уже стало заметно второй способ гораздо проще, однако его можно использовать только в Pascal ABC. А для тех, кого интересует код программы, где используется рандом без повтора генерируемых чисел я написал этот пост. В нем при генерации каждого числа происходит сравнение с предыдущем числом.