И последний тип рассматриваемых нами генераторов, позволяющих получать "более случайные" числа, принадлежит к алгоритмам тасования. Здесь мы опишем генератор, реализованный на основе одного внутреннего генератора, хотя существуют и другие генераторы, аналогичным образом использующие два внутренних генератора.

Как и для аддитивного генератора, на первом этапе создается массив случайных чисел с плавающей запятой. Количество элементов в массиве не имеет особого значения. Кнут (Knuth) предложил использовать длины порядка 100. В нашем примере будет использоваться массив из 97 элементов - простое число, близкое к 100 [11]. (Кстати, применение простого числа не обязательно, оно просто выбрано в качестве примера.) Заполним массив случайными числами, полученными с помощью минимального стандартного генератора случайных чисел. Введем новую вспомогательную переменную и установим ее значение равным следующему случайному числу в последовательности.

При необходимости генерации следующего случайного числа с помощью тасующего генератора, вспомогательная переменная используется для вычисления случайного числа из диапазона от 0 до 96. Устанавливаем значение вспомогательной переменной равным значению элемента с вычисленным индексом и заменяем элемент новым случайным числом, полученным от внутреннего генератора случайных чисел. В качестве результата тасующего генератора используется значение вспомогательной переменной.

Листинг 6.11. Тасующий генератор

type TtdShuffleGenerator = class(TtdBasePRNG) private FAux : double;
FPRNG : TtdMinStandardPRNG;
FTable : array [0..96] of double;
protected
procedure sgSetSeed (aValue : longint);
procedure sglnitTable;
public
constructor Create(aSeed : longint);
destructor Destroy;
override; function AsDouble : double;
override; property Seed : longint write sgSetSeed;
end;
constructor TtdShuffleGenerator .Create (aSeed : longint);
begin inherited Create;
FPRNG := TtdMinStandardPRNG. Create (aSeed) ; sglnitTable;
end;
destructor TtdShuffleGenerator. Destroy;
begin
FPRNG.Free;
inherited Destroy;
end;
function TtdShuffleGenerator .AsDouble : double;
var
Inx : integer;
begin
Inx : = Trunc(FAux * 97.0);
Result := FTable[Inx]; FAux := Result;
FTable[Inx] : = FPRNG.AsDouble;
end;
procedure TtdShuffleGenerator.sgSetSeed(aValue : longint);
begin
FPRNG.Seed : = aValue;
sglnitTable;
end;
procedure TtdShuffleGenerator. sglnitTable;
var
і : integer;
begin
for і : = 96 downto 0 do
FTable[і] : = FPRNG.As Double;
FAux := FPRNG. As Double;
end;

Принимая во внимание, что приведенный генератор возвращает точно те же случайные числа, что и минимальный стандартный генератор, очень интересно обнаружить, что при проверке его в тестовой программе регулярность не проявляется.

Кроме того, следует отметить, что длина цикла тасующего генератора равна длине цикла внутреннего генератора. Суть тасующего генератора заключается в том, что генерируемые им числа выдаются в другом порядке. Длину цикла можно изменить, если для получения индексов использовать еще один генератор случайных чисел. При этом длина цикла соответственно увеличится. (Та же длина цикла получается при использовании двух внутренних генераторов в комбинированном генераторе.)

Аддитивные генераторы || Оглавление || Выводы по алгоритмам генерации случайных чисел


Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi



Новости за месяц

  • Август
    2019
  • Пн
  • Вт
  • Ср
  • Чт
  • Пт
  • Сб
  • Вс