易语言取高质量随机数-基于梅森旋转算法MT19937标准

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作者
作者小曾，小曾就是我，我就是小曾！

前言
翻了大部分易语言的资料，没有太多易语言取高质量随机数的算法，然后自己无聊写了一个！MT19937标准梅森旋转算法，英文名（Mersenne Twister MT19937）是一种伪随机数生成算法。该算法基于有限二进制字段上的矩阵线性递归，利用了梅森素数作为其周期长度的基础！

原理
MT19937算法利用线性反馈移位寄存器（LFSR）来产生随机数。LFSR的反馈函数是寄存器中某些位的简单异或操作，这些位也被称为抽头序列。为了使LFSR成为最大周期的LFSR，由抽头序列加上常数1形成的多项式必须是本原多项式。本原多项式是一种特殊的不可约多项式，能够确保LFSR通过所有内部状态，产生最大长度的伪随机序列！

MT19937算法过程

• 初始化阶段：生成一个具有624个元素的uint32数组（状态数组），这个数组是后续生成随机数的基础。
• 旋转算法阶段：对状态数组进行旋转操作，以产生新的随机数。这一步骤通过复杂的位操作和异或运算实现。
• 结果处理阶段：对旋转算法得到的结果进行进一步处理，如温度化，以提高随机数的质量。
  

具体实现

• 初始化：给定一个初始种子（seed），通过一系列的数学变换生成状态数组的624个元素。
• 旋转操作：对于状态数组中的每一个元素，通过特定的数学公式（涉及位移、异或等操作）计算新的值，并更新状态数组。
• 随机数生成：通过状态数组中的元素和特定的变换规则生成伪随机数。如果所有元素都被使用过，则重复旋转操作以生成新的随机数序列。
  

优点
1、MT19937生成的随机具非常好的随机性。
2、几乎所有语言都使用梅森旋转算法生成随机数，比如C++11、Python、PHP等。
3、MT19937的周期非常长，达到2^19937-1，这意味着在实际应用中几乎不可能遇到重复的随机数序列。


易语言取高质量随机数-基于梅森旋转算法.zip (2.48 KB, 下载次数: 136, 售价: 3 枚 精币)

2024-8-16 11:54 上传

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