隨機數在 JavaScript 程式設計中發揮著至關重要的作用，從創建唯一識別碼到模擬遊戲中的真實場景。本文探討了在 JavaScript 中產生隨機數的各種方法，並著重於基本技術和進階技術。
目錄
- 為什麼在 JavaScript 中使用隨機數？
- 基礎：Math.random()
- 產生隨機整數
- 指定隨機數的範圍
- 不同分佈的隨機數
- 在實際應用中使用隨機數
- 播種隨機數
- 使用隨機數的最佳實踐
- JavaScript 隨機數常見問題
- 結論
- 為什麼在 JavaScript 中使用隨機數？
Javascript 隨機數字對於創建動態內容和不可預測的場景的程式設計很有價值。在 JavaScript 中，您經常使用隨機數字來：
• 產生唯一的ID
• 模擬遊戲中的隨機性
• 隨機化顯示內容的順序
• 對演算法進行隨機測試
無論您是在建立應用程式還是遊戲，了解如何有效產生隨機數字都是至關重要的。
- 基礎知識：Math.random()
JavaScript 中產生隨機數的主要方法是 Math.random()。此函數傳回 0（含）和 1（不含）之間的偽隨機十進位數。這是一個例子：
javascript
複製程式碼
讓 randomDecimal = Math.random();
console.log(randomDecimal);
此代碼將記錄 0 到 1 之間的隨機小數，例如 0.4387635。
Math.random() 的局限性
儘管方便，Math.random() 也有限制：
• 範圍限制為[0, 1)。
• 它只產生十進制數，而不產生整數。
• 它缺乏特定用例的可配置性，例如產生自訂範圍內的整數或數字。
- 產生隨機整數
要得到整數，可以將 Math.random() 的結果乘以一個數字，然後使用 Math.floor() 或 Math.round() 得到整數。例如：
0 到 9 之間的隨機整數
javascript
複製程式碼
讓 randomInt = Math.floor(Math.random() * 10);
console.log(randomInt); // 產生 0 到 9 之間的隨機整數
在此程式碼中，Math.random() 產生一個小數，我們將其乘以 10，然後 Math.floor() 將其向下舍入以獲得 0 到 9 之間的整數。
1 到 10 之間的隨機整數
若要取得不同範圍內的隨機整數，例如 1 到 10：
javascript
複製程式碼
讓 randomInt = Math.floor(Math.random() * 10) 1;
console.log(randomInt); // 產生 1 到 10 之間的隨機整數
- 指定隨機數的範圍
通常，您需要產生自訂範圍內的數字，例如 5 到 15 之間。
自訂範圍功能
javascript
複製程式碼
函數 getRandomIntInRange(min, max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min 1)) min;
}
console.log(getRandomIntInRange(5, 15)); // 產生 5 到 15 之間的隨機整數
這段程式碼中，max - min 1 調整範圍，保證數字能達到最大值。
- 不同分佈的隨機數
標準 Math.random() 方法產生均勻分佈的數字，這意味著每個數字被選取的機會均等。對於需要不同分佈（例如高斯分佈或指數分佈）的應用程序，您將需要自訂函數或函式庫。
這是一個近似高斯（常態）分佈的基本範例：
javascript
複製程式碼
函數 gaussianRandom() {
讓 u = Math.random();
讓 v = Math.random();
返回 Math.sqrt(-2.0 * Math.log(u)) * Math.cos(2.0 * Math.PI * v);
}
console.log(gaussianRandom());
- 在實際應用中使用隨機數
隨機數字可以應用於各種情況：
• 遊戲：隨機生成敵人位置或戰利品掉落。
• UI 測試：隨機化輸入值以測試應用程式行為。
• 資料採樣：從較大的資料集中選擇隨機子集進行分析。
例：打亂數組
javascript
複製程式碼
函數 shuffleArray(數組) {
for (令 i = array.length - 1; i > 0; i--) {
令 j = Math.floor(Math.random() * (i 1));
[數組[i], 數組[j]] = [數組[j], 數組[i]];
}
返回數組；
}
console.log(shuffleArray([1, 2, 3, 4, 5]));
- 播種隨機數
JavaScript 的 Math.random() 本身不支援播種。但是，seedrandom.js 等函式庫可讓您設定種子，使隨機數序列可重複。這對於一致性至關重要的遊戲或測試特別有用。
使用seedrandom.js：
javascript
複製程式碼
讓seedrandom = require('seedrandom');
讓 rng =seedrandom('種子');
控制台.log(rng()); // 產生一個可重複的隨機數
- 使用隨機數的最佳實踐
• 了解分佈需求：對大多數任務使用標準統一隨機數；僅在必要時考慮其他發行版。
• 避免安全應用程式中的可預測性：Math.random() 不是加密安全的。對於敏感應用程序，請考慮使用 crypto.getRandomValues()。
• 需要時使用函式庫：seedrandom.js 和 Chance.js 等函式庫提供增強的功能。
- 有關 JavaScript 隨機數的常見問題
- 我可以在不使用 Math.random() 的情況下產生特定範圍內的隨機數嗎？
不，JavaScript 內建的隨機數產生依賴 Math.random()，但您可以透過調整公式來控制範圍。
- Math.random() 對於加密應用程式來說安全嗎？
不，Math.random() 在加密上不安全。使用 crypto.getRandomValues() 來實作安全應用程式。
- 如何在 JavaScript 中產生多個隨機數？
您可以在迴圈中呼叫 Math.random() 或使用函數產生隨機數數組。
- JavaScript 中可以重複隨機數嗎？
是的，因為 JavaScript 的隨機數產生是偽隨機的。使用seedrandom.js 等函式庫來設定種子並控制序列。
- Math.floor() 和 Math.round() 在隨機數產生上有什麼不同？
Math.floor() 始終向下舍入，而 Math.round() 舍入到最接近的整數，這可能會影響您的範圍。
- 如何在 JavaScript 中產生隨機布林值？
使用 Math.random() 並檢查它是否高於或低於 0.5：
javascript
複製程式碼
讓 randomBoolean = Math.random() >= 0.5;
- 結論
JavaScript 提供了產生隨機數的靈活方法，從用於快速任務的 Math.random() 到滿足播種等高階需求的程式庫。無論您是創建動態特徵、執行模擬還是建立遊戲，對隨機數產生的深入掌握都可以使您的應用程式更具吸引力和功能。快樂編碼！
以上是在 JavaScript 中產生隨機數：綜合指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
