2013-02-08 16 views
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Ich brauche einen Zufallsgenerator, der die gleiche Zahlenfolge sowohl in iOS als auch in Android erzeugt, wenn wir in beiden den gleichen Seed angeben.Gemeinsamer Zufallsgenerator von iOS und Android

Ich versuchte die Rand() -Funktion mit dem Srand (1000). Aber es gab verschiedene Ergebnisse. Dann versuchte ich Mersenne Twister. Aber auch das ergab eine unterschiedliche Sequenz für denselben Samen.

Könnte mir bitte jemand dabei helfen.

Ich verwende cocos2d-x für meine Entwicklung.

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hmm ich würde denken, Mersenne-Twister-das gleiche Ergebnis geben sollte, das gleiche Saatgut verwenden. –

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: - (... Nein. Ich überprüfte. – Aaron

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Ich möchte nicht wählerisch klingen, aber in diesen Tagen würde ich das nicht einen Zufallszahlengenerator nennen, wenn es auf verschiedenen Geräten völlig vorhersehbar ist. Es ist eine Pseudozufallszahl Generator bestenfalls ... Hoffe, es ist nicht für _Sicherheit _... –

Antwort

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Ich habe eine Online-CRandomMersenne Bibliothek angepasst und ich bin wirklich traurig, dass ich nicht mehr die Quelle für die man finden kann. Aber hier ist meine Mersenne-Twister-Implementierung:

// Define 32 bit signed and unsigned integers. 
// Change these definitions, if necessary, to match a particular platform 
#if defined(_WIN16) || defined(__MSDOS__) || defined(_MSDOS) 
    // 16 bit systems use long int for 32 bit integer 
    typedef long int   int32; // 32 bit signed integer 
    typedef unsigned long int uint32; // 32 bit unsigned integer 
#else 
    // Most other systems use int for 32 bit integer 
    typedef int    int32; // 32 bit signed integer 
    typedef unsigned int  uint32; // 32 bit unsigned integer 
#endif 

// Define 64 bit signed and unsigned integers, if possible 
#if (defined(__WINDOWS__) || defined(_WIN32)) && (defined(_MSC_VER) || defined(__INTEL_COMPILER)) 
    // Microsoft and other compilers under Windows use __int64 
    typedef __int64   int64; // 64 bit signed integer 
    typedef unsigned __int64 uint64; // 64 bit unsigned integer 
    #define INT64_DEFINED    // Remember that int64 is defined 
#elif defined(__unix__) && (defined(_M_IX86) || defined(_M_X64)) 
    // Gnu and other compilers under Linux etc. use long long 
    typedef long long   int64; // 64 bit signed integer 
    typedef unsigned long long uint64; // 64 bit unsigned integer 
    #define INT64_DEFINED    // Remember that int64 is defined 
#else 
    // 64 bit integers not defined 
    // You may include definitions for other platforms here 
#endif 

void EndOfProgram(void);    // System-specific exit code (userintf.cpp) 

void FatalError(char * ErrorText);  // System-specific error reporting (userintf.cpp) 

class CRandomMersenne {    // Encapsulate random number generator 
#if 0 
    // Define constants for type MT11213A: 
#define MERS_N 351 
#define MERS_M 175 
#define MERS_R 19 
#define MERS_U 11 
#define MERS_S 7 
#define MERS_T 15 
#define MERS_L 17 
#define MERS_A 0xE4BD75F5 
#define MERS_B 0x655E5280 
#define MERS_C 0xFFD58000 
#else  
    // or constants for type MT19937: 
#define MERS_N 624 
#define MERS_M 397 
#define MERS_R 31 
#define MERS_U 11 
#define MERS_S 7 
#define MERS_T 15 
#define MERS_L 18 
#define MERS_A 0x9908B0DF 
#define MERS_B 0x9D2C5680 
#define MERS_C 0xEFC60000 
#endif 
public: 
    CRandomMersenne(uint32 seed) {  // Constructor 
     RandomInit(seed); LastInterval = 0;} 
    void RandomInit(uint32 seed);  // Re-seed 
    void RandomInitByArray(uint32 seeds[], int length); // Seed by more than 32 bits 
    int IRandom (int min, int max);  // Output random integer 
    int IRandomX(int min, int max);  // Output random integer, exact 
    double Random();     // Output random float 
    uint32 BRandom();     // Output random bits 
private: 
    void Init0(uint32 seed);   // Basic initialization procedure 
    uint32 mt[MERS_N];     // State vector 
    int mti;       // Index into mt 
    uint32 LastInterval;    // Last interval length for IRandomX 
    uint32 RLimit;      // Rejection limit used by IRandomX 
    enum TArch {LITTLE_ENDIAN1, BIG_ENDIAN1, NONIEEE}; // Definition of architecture 
    TArch Architecture;     // Conversion to float depends on architecture 
};  


class CRandomMother {    // Encapsulate random number generator 
public: 
    void RandomInit(uint32 seed);  // Initialization 
    int IRandom(int min, int max);  // Get integer random number in desired interval 
    double Random();     // Get floating point random number 
    uint32 BRandom();     // Output random bits 
    CRandomMother(uint32 seed) { // Constructor 
     RandomInit(seed);} 
protected: 
    uint32 x[5];      // History buffer 
}; 

#endif 

void CRandomMersenne::Init0(uint32 seed) { 
    // Detect computer architecture 
    union {double f; uint32 i[2];} convert; 
    convert.f = 1.0; 
    if (convert.i[1] == 0x3FF00000) Architecture = LITTLE_ENDIAN1; 
    else if (convert.i[0] == 0x3FF00000) Architecture = BIG_ENDIAN1; 
    else Architecture = NONIEEE; 

    // Seed generator 
    mt[0]= seed; 
    for (mti=1; mti < MERS_N; mti++) { 
     mt[mti] = (1812433253UL * (mt[mti-1]^(mt[mti-1] >> 30)) + mti); 
    } 
} 

void CRandomMersenne::RandomInit(uint32 seed) { 
    // Initialize and seed 
    Init0(seed); 

    // Randomize some more 
    for (int i = 0; i < 37; i++) BRandom(); 
} 


void CRandomMersenne::RandomInitByArray(uint32 seeds[], int length) { 
    // Seed by more than 32 bits 
    int i, j, k; 

    // Initialize 
    Init0(19650218); 

    if (length <= 0) return; 

    // Randomize mt[] using whole seeds[] array 
    i = 1; j = 0; 
    k = (MERS_N > length ? MERS_N : length); 
    for (; k; k--) { 
     mt[i] = (mt[i]^((mt[i-1]^(mt[i-1] >> 30)) * 1664525UL)) + seeds[j] + j; 
     i++; j++; 
     if (i >= MERS_N) {mt[0] = mt[MERS_N-1]; i=1;} 
     if (j >= length) j=0;} 
    for (k = MERS_N-1; k; k--) { 
     mt[i] = (mt[i]^((mt[i-1]^(mt[i-1] >> 30)) * 1566083941UL)) - i; 
     if (++i >= MERS_N) {mt[0] = mt[MERS_N-1]; i=1;}} 
    mt[0] = 0x80000000UL; // MSB is 1; assuring non-zero initial array 

    // Randomize some more 
    mti = 0; 
    for (int i = 0; i <= MERS_N; i++) BRandom(); 
} 


uint32 CRandomMersenne::BRandom() { 
    // Generate 32 random bits 
    uint32 y; 

    if (mti >= MERS_N) { 
     // Generate MERS_N words at one time 
     const uint32 LOWER_MASK = (1LU << MERS_R) - 1;  // Lower MERS_R bits 
     const uint32 UPPER_MASK = 0xFFFFFFFF << MERS_R;  // Upper (32 - MERS_R) bits 
     static const uint32 mag01[2] = {0, MERS_A}; 

     int kk; 
     for (kk=0; kk < MERS_N-MERS_M; kk++) {  
     y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk+1] & LOWER_MASK); 
     mt[kk] = mt[kk+MERS_M]^(y >> 1)^mag01[y & 1];} 

     for (; kk < MERS_N-1; kk++) {  
     y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk+1] & LOWER_MASK); 
     mt[kk] = mt[kk+(MERS_M-MERS_N)]^(y >> 1)^mag01[y & 1];}  

     y = (mt[MERS_N-1] & UPPER_MASK) | (mt[0] & LOWER_MASK); 
     mt[MERS_N-1] = mt[MERS_M-1]^(y >> 1)^mag01[y & 1]; 
     mti = 0; 
    } 

    y = mt[mti++]; 

#if 1 
    // Tempering (May be omitted): 
    y ^= y >> MERS_U; 
    y ^= (y << MERS_S) & MERS_B; 
    y ^= (y << MERS_T) & MERS_C; 
    y ^= y >> MERS_L; 
#endif 

    return y; 
} 


double CRandomMersenne::Random() { 
    // Output random float number in the interval 0 <= x < 1 
    union {double f; uint32 i[2];} convert; 
    uint32 r = BRandom();    // Get 32 random bits 
    // The fastest way to convert random bits to floating point is as follows: 
    // Set the binary exponent of a floating point number to 1+bias and set 
    // the mantissa to random bits. This will give a random number in the 
    // interval [1,2). Then subtract 1.0 to get a random number in the interval 
    // [0,1). This procedure requires that we know how floating point numbers 
    // are stored. The storing method is tested in function RandomInit and saved 
    // in the variable Architecture. 

    // This shortcut allows the compiler to optimize away the following switch 
    // statement for the most common architectures: 
#if defined(_M_IX86) || defined(_M_X64) || defined(__LITTLE_ENDIAN__) 
    Architecture = LITTLE_ENDIAN1; 
#elif defined(__BIG_ENDIAN__) 
    Architecture = BIG_ENDIAN1; 
#endif 

    switch (Architecture) { 
    case LITTLE_ENDIAN1: 
     convert.i[0] = r << 20; 
     convert.i[1] = (r >> 12) | 0x3FF00000; 
     return convert.f - 1.0; 
    case BIG_ENDIAN1: 
     convert.i[1] = r << 20; 
     convert.i[0] = (r >> 12) | 0x3FF00000; 
     return convert.f - 1.0; 
    case NONIEEE: default: ; 
    } 
    // This somewhat slower method works for all architectures, including 
    // non-IEEE floating point representation: 
    return (double)r * (1./((double)(uint32)(-1L)+1.)); 
} 


int CRandomMersenne::IRandom(int min, int max) { 
    // Output random integer in the interval min <= x <= max 
    // Relative error on frequencies < 2^-32 
    if (max <= min) { 
     if (max == min) return min; else return 0x80000000; 
    } 
    // Multiply interval with random and truncate 
    int r = int((max - min + 1) * Random()) + min; 
    if (r > max) r = max; 
    return r; 
} 


int CRandomMersenne::IRandomX(int min, int max) { 
    // Output random integer in the interval min <= x <= max 
    // Each output value has exactly the same probability. 
    // This is obtained by rejecting certain bit values so that the number 
    // of possible bit values is divisible by the interval length 
    if (max <= min) { 
     if (max == min) return min; else return 0x80000000; 
    } 
#ifdef INT64_DEFINED 
    // 64 bit integers available. Use multiply and shift method 
    uint32 interval;     // Length of interval 
    uint64 longran;      // Random bits * interval 
    uint32 iran;      // Longran/2^32 
    uint32 remainder;     // Longran % 2^32 

    interval = uint32(max - min + 1); 
    if (interval != LastInterval) { 
     // Interval length has changed. Must calculate rejection limit 
     // Reject when remainder = 2^32/interval * interval 
     // RLimit will be 0 if interval is a power of 2. No rejection then 
     RLimit = uint32(((uint64)1 << 32)/interval) * interval - 1; 
     LastInterval = interval; 
    } 
    do { // Rejection loop 
     longran = (uint64)BRandom() * interval; 
     iran = (uint32)(longran >> 32); 
     remainder = (uint32)longran; 
    } while (remainder > RLimit); 
    // Convert back to signed and return result 
    return (int32)iran + min; 

#else 
    // 64 bit integers not available. Use modulo method 
    uint32 interval;     // Length of interval 
    uint32 bran;      // Random bits 
    uint32 iran;      // bran/interval 
    uint32 remainder;     // bran % interval 

    interval = uint32(max - min + 1); 
    if (interval != LastInterval) { 
     // Interval length has changed. Must calculate rejection limit 
     // Reject when iran = 2^32/interval 
     // We can't make 2^32 so we use 2^32-1 and correct afterwards 
     RLimit = (uint32)0xFFFFFFFF/interval; 
     if ((uint32)0xFFFFFFFF % interval == interval - 1) RLimit++; 
    } 
    do { // Rejection loop 
     bran = BRandom(); 
     iran = bran/interval; 
     remainder = bran % interval; 
    } while (iran >= RLimit); 
    // Convert back to signed and return result 
    return (int32)remainder + min; 

#endif 
} 

Verwendung der oben genannten Klasse ist ganz einfach:

CRandomMersenne generator(<some_seed>); 
generator.random(); // random value [0,1] 
generator.IRandom(a,b); // random value [a,b] 

ich dies viele Male getestet und es funktioniert besser und schneller als die meisten Zufallszahlen-Generatoren Ich habe gesehen.

Oft habe ich mich auf die Tatsache verlassen, dass es deterministisch ist, einen Samen gegeben, damit Sie es verwenden können, denke ich. Ich werde versuchen, die ursprüngliche Quelle für diesen Code zu finden und dem Autor die Ehre zu geben.

EDIT: Autor des obigen Codes ist und auf seiner Website gibt es eine ganze section für Zufallszahlengeneratoren. Der ganze Kredit für den Code geht an ihn.

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Danke Man .... Es hat nur so funktioniert, wie ich brauchte. :) – Aaron

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Sie können Ihren eigenen Zufallszahlengenerator so schreiben. Die Qualität ist niedrig, wird aber für die meisten Zwecke geeignet sein.

// RAND_MAX assumed to be 32767. 
static unsigned long int next = 1; 
void srand(unsigned int seed) { next = seed; } 
int rand(void) { 
    next = next * 1103515245 + 12345; 
    return (unsigned int)(next/65536) % 32768; 
} 
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Danke. :) .. – Aaron

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können Sie:

#import <stdlib.h> 
int randomNumber = arc4random() % limiteNumber;