[JS]Math.random()

参考网址：http://www.soulteary.com/2014/07/05/js-math-random-trick.html

[JS]Math.random()的二三事

看到题目，如果大家平时被问到：如何生成一个怎么样怎么样的整数随机数，估计大家都会不屑，但是当你淡定的回答获取一个范围应该是随机数seeds和区间数值差的乘机与最小数相加然后再怎么怎么的时候…有没有发现你的思维已经固化了呢。

这个知识点应该是玩JS肯定会碰到的之一吧。文末有Markdown，可以直接下载阅读，清爽一点。

先来掉书袋，看看MDN的文档。

打开Node，进入终端命令行模式，输入Math.random():

JavaScript

 

1 2 3

>Math.random()   0.436846193857491

结果是不是依旧如同往常一样稀松平常的小于1的一个伪随机数跳了出来呢。 这个时候，如果别人问你，还有什么其他方案可以生成随机数么，你会想到神马呢。

逝者如斯夫，不舍昼夜。

如果你继续在终端里输入new Date()-0：

 

 

1 2 3

>newDate()-0   1404488829907

我想你可以得到一个自增的数字，对，就是“秒”，如果你说这货哪里随机了，请别着急：

JavaScript

 

1 2 3

>(newDate()-0)%10086   8657

这里的取模%的数值可以是大于2且最好小于当前时间的数值，则可以得到你取模数值概率分之一的概率的随机数。

如果你取模的数值是随机数呢，那么产生这个随机数的可见的两个变量都是随机的，那么是不是近似真的“随机数”了呢？

当然，如果使用这招，还要考虑到硬件以及语言执行过程的耗时，因为我们知道计算机执行的时候，有一个时间的精度的范畴，所以需要使用一点点的延时抑制。

扯了一些没用的，你可能着急了，那么请保持好奇心，我们继续说点无聊的事情。

Math.random会提供给我们一个[0,1)之间的随机数，但是如果我们要[1,10]范围随机整数的话，可以使用以下三个函数：

• Math.round
• Math.ceil
• Math.floor

我们先来生成一个随机数：

JavaScript

 

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>Math.random()*(10-1)+1   8.26644050120376

接着我们来使用这三个Math内建函数：

JavaScript

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

>Math.round(8.26644050120376)   8   >Math.ceil(8.26644050120376)   9   >Math.floor(8.26644050120376)   8

把数值换成8.56644050120376后，再来看看：

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

>Math.round(8.56644050120376)   9   >Math.ceil(8.56644050120376)   9   >Math.floor(8.56644050120376)   8

所以区别一目了然，对于浮点数，round会遵守四舍五入规则，ceil无论如何贪心进位+1，floor无论如何都小心翼翼的自断一臂-1，至于整数，自己试试看咯。

说到这里，接下来可以正常的描述内容了：

问：如何快速生成一段随机文本，比如验证码或者我们访问网站常见的随机数token。

答案很多，我说一个经典的，其实思路很简单，把刚刚生成随机数的方法随便选择一个.toString()：

JavaScript

 

1	Math.random().toString(36).substring(7);

//当然也可以写成这样

JavaScript

 

1	Math.random().toString(36).slice(2);

//或者利用时间

JavaScript

 

1	(newDate()-0).toString(36)

随便输出一些，我们可以看到这货输出的字符串长短参次不齐的：

JavaScript

 

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mptzulnb3xr   87jx7vkuik9   761qsolayvi   amqx2mx6r   ce5uyvkuik9   5ioufim5cdi   dirp4hiwwmi   ioe597ldi   ohn9izfr   sprsakk2o6r   5g3ruo6flxr   ...   //单纯时间来做随机是不是生成的惨不忍睹   //而且不做随机延时抑制，重复太明显   hx7pom3y   hx7pom3z   hx7pom40   hx7pom41   hx7pom42   hx7pom43   hx7pom44   hx7pom45

我们先来看看为什么用toString()可以生成随机数： 首先前面的家伙不管是随机数seeds生成的，还是时间递增的长整型，它们都是Number构造器构造出来的[object Number]，而在ecma.js中，Number的这个方法是这样的：

JavaScript

 

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/**   @param {Number} [radix]   @return {string}   */   Number.prototype.toString=function(radix){};

作为一个好人，我给你指条明路，MDN的文档

看过之后是不是想到了parseInt函数的第二个参数？我们发现，这个原生函数支持2~36（如果超出36，那么26个字母就不够用了亲）进制的转换，所以如果在生成的时候，随机切换进制，取结果的随机位置，效果会不会更好呢，你可以试一试。

如果你想获得字母多一点且平均一点，那么只有使用36进制了，但是不管怎么躲，都有可能出现一串数字。

 

 

1	xjuk0zxofen1xlxr

有没有好方法来解决这个问题呢，答:

 

 

1	Math.random().toString(36).replace(/[^a-z]+/g,'')

 

 

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//或者这样   Math.random().toString(36).slice(2).replace(/\d/g,'')

这个时候，你或许会说，文章该就此结束了吧，这个方法看起来很爽很简洁。 不过，你有思考过一个问题么，回顾前文，随机数可以是0,1,…这些整数…

当随机数是这些数值的时候，很抱歉，返回值是原来的数值，即0,1,…，我们得到的最后的结果就会是一个空字符串，而如果是0.5这类某些以5结尾的浮点数的时候，结果依然如此。还有当数值是某些时候，生成的随机数位数会比较短…

解决这个问题，你当然可以重新生成这个随机数，直到它输出一个你心满意足的随机数再放过他，但是，我们刚刚了解到的生成一个大的随机数的方法是依赖时间，小学还是初中学过的用一个比较小的数值除以一个比较大的数值，得到的结果是一个更小的浮点数来解决这个问题呢。

 

 

1	(Math.random()/+newDate()).toString(36).replace(/\d/g,'').slice(1)

这样就得到了一个比较长，且比较公平的随机数。可以用node验证一下：

 

 

1	varc={},r;for(vari=0,j=10000000;i<j;i++){r=(Math.random()/+newDate()).toString(36).replace(/\d/g,'').slice(1);c[r]?c[r]+=1:c[r]=1;}for(variinc){if(c[i]===1){deletec[i];}}console.log(c);

运行结果是没有任何冲突，当然这可能是小概率事件。如果你觉得你点很背，你可以试一试下面这段，手动执行几次，看看，有没有不是空数组这个结果的结果。

 

 

1	for(vari=0,j=100;i<j;i++){(function(){varc={},r;for(vari=0,j=1000;i<j;i++){r=(Math.random()/+newDate()).toString(36).replace(/\d/g,'').slice(1);c[r]?c[r]+=1:c[r]=1;}for(variinc){if(c[i]===1){deletec[i];}}console.log(c);}())}

当然，你也可以不用这两个测试例子上面的那段代码，改用下面这种方式，多输出几次随机字符串，然后拼合在一起。

 

 

1	for(varc='';c.length<5;)c+=Math.random().toString(36).substr(2)

这个把戏估计你看腻了，我们来看下面这个系列的示例，从固定的字典中抽取字符构成随机字符串：

依赖Array的map方法，要注意兼容性，当然，你从MDN那边copy一段hacks也可以无缝兼容，是不是看起来高大上一点：

 

 

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Array.apply(0,Array(5)).map(function(){     return(function(charset){       returncharset.charAt(Math.floor(Math.random()*charset.length))     }('ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789'));   }).join('');

不过或许你更容易接受这种多一点：

 

 

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functionrand(length,current){     current=current?current:'';     returnlength?rand(--length,"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXTZabcdefghiklmnopqrstuvwxyz".charAt(Math.floor(Math.random()*60))+current):current;   }

或者更传统的：

 

 

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functionrand(){     vartext="";     varpossible="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";     for(vari=0;i<5;i++)text+=possible.charAt(Math.floor(Math.random()*possible.length));     returntext;   }

或许你以为这样把戏就玩完了，too young too simple，之前玩过了Number的原生函数，我们还可以动手脚的是String的原生函数，比如我们知道，字母的ASCII码是[65,97]，那么当这个区间是字典，我们随机抽取这个区间是不是会有一些好玩的事情发生呢。

 

 

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functionrand(x){     vars="";     while(s.length<x&&x>0){       varr=Math.random();       s+=String.fromCharCode(Math.floor(r *26)+(r>0.5?97:65));     }     returns;   }

随便输入一个电话号码（推荐输入短一点的数），然后等等看，是不是会出现下面的结果：

 

 

1

JrxKnxrHwJzGCKoKCzrpFxMxDBFqBrpAEGvpvMtCIHIHFCxtMxrHtpEGDyxzxwMBBqDvEBwxprwHqDMCErIzLwuyFApnxpxJoxBAFEoHsAEqvIxBIJvpFBoLnvurHJsvDFwGtFvDsELMLwzowvqBJtCwrGCsCHGvsxCLunGxtrtnyvvwyFqEsstotxnsrqLHAIyCxzLxDqtuzsoFJAGHyxrwxJusJrtpuvIyIILoJrGLKnptqHLBAKwGEpnIwzCtFAnrHIqLHynGwuyupsDpLJFGxBuJBouwCDGKsKFCLKnAzoupsxFqIynKFCoBApyBsJKzJpKwEFCyGywrBoFpvorMzBrBAFowrKxvuJLoKtzpEoDsEsBExyGBMssnADnBwrvJDGunJsMyFGCxIFApEnoLyGxBrHroBsLAICGLDIwvqp

这个话题，好像说的有点麻木了，换个需求吧。有的网站会玩一些随机背景色的小花样。有没有优雅的解决方案呢：

遵守随机数函数的定义，获取颜色数值之间的数值就好，看过了上面的代码，这句，很好懂了伐：

 

 

1	'#'+(0x1000000+(Math.random())*0xffffff).toString(16).substr(1,6)

当然，你可以写一个更加直观的方案：

 

 

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//用十进制数据来代替16进制数据运算，请注意因为右边是开区间，要比上面的0xffffff +1，最后将结果转换回十六进制，然后修剪一下字符串，输出   Math.floor(Math.random()*16777216).toString(16);   '#000000'.slice(0,-color.length)+color;       //或者更简短的样子如下   "#"+("000000"+Math.floor(Math.random()*16777216).toString(16)).substr(-6);

还有一类花样，如下：

 

 

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functionrandomColor(){     varr=function(){returnMath.floor(Math.random()*256)};     return"rgb("+r()+","+r()+","+r()+")";   }

输出如下:

 

 

1	rgb(29,236,191)

时间不早了，最后说一下随机排序数组吧。

关于洗牌算法，网上流传很多，随便选择一种模拟一下就好，比如随便写的全重排：

 

 

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vari=0,data=[],r;   for(;i<10;data[i++]=i);   while(--i){     r=Math.round(Math.random()*9+1)-1;     data[i]=data[i]+data[r],data[r]=data[i]-data[r],data[i]=data[i]-data[r];   }   console.log(data)

或者利用Array.prototype.sort()函数，这里可以不把里面的数值带进来运算。

首先Math.random()会生成一个[0,1)之间的数值，用0.5这个比较公平的数值减去它，概率得到小于0，等于0,大于0三种状况，而Array.prototype.sort()期待的数值恰好是[-1,0,1]，是不是很省事。

 

 

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vari=0,data=[],r;   for(;i<10;data[i++]=i);   data.sort(function(){     return.5-Math.random();   });