随机数生成器

概率与随机性

在指定范围内生成一组随机数。此工具非常适合模拟、抽样或任何需要随机数生成的场景。可自定义最小/最大值、数量和唯一性等参数。

实用示例

探索不同场景,了解随机数生成器的用法。

Lottery Numbers

整數

Generate 6 unique numbers for a lottery ticket, ranging from 1 to 49.

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最小值: 1, 最大值: 49, 数量: 6

允许重复: , 整数:

Classroom Raffle

整數

Pick 3 winning students from a class of 30. Duplicates are not allowed.

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最小值: 1, 最大值: 30, 数量: 3

允许重复: , 整数:

Scientific Simulation Data

小數

Generate 10 random data points between -1.0 and 1.0, with 4 decimal places. Duplicates are allowed.

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最小值: -1.0, 最大值: 1.0, 数量: 10

允许重复: , 整数:

Dice Roll Simulation

整數

Simulate rolling a standard six-sided die 5 times. Duplicates are allowed.

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最小值: 1, 最大值: 6, 数量: 5

允许重复: , 整数:

其他标题
了解随机数生成器:全面指南
深入了解随机数生成、其应用及背后的数学原理。

什么是随机数生成器(RNG)?

  • 真随机与伪随机
  • 种子值的作用
  • 数字计算机如何生成“随机性”
随机数生成器(RNG)是一种计算或物理设备,旨在生成无法通过随机机会以外的方式合理预测的数字或符号序列。RNG在密码学、科学模拟、游戏和统计抽样等领域至关重要。我们的计算器使用伪随机数生成器(PRNG),这是一种通过算法生成近似随机数性质的数列。该序列并非真正随机,因为它由初始值(种子)决定。但对于大多数实际用途,设计良好的PRNG已足够。
真随机与伪随机
真随机数生成器(TRNG)通常依赖于大气噪声、热噪声或放射性衰变等物理现象,这些现象本质上是不可预测的。相比之下,伪随机数生成器(PRNG)是确定性的算法。给定相同的种子,PRNG每次都会生成完全相同的数列。虽然这种可预测性在高安全性应用中是缺点,但在科学模拟和软件测试中非常有用,因为可复现性很关键。

随机数生成器使用步骤指南

  • 定义范围(最小/最大)
  • 指定数量和唯一性
  • 选择整数或小数
使用我们的工具非常简单。按照以下步骤生成所需的随机数字集。
1. 设置范围
输入所需范围的最小值和最大值。生成器将生成大于等于最小值且小于等于最大值的数字。
2. 确定数量
指定要生成的随机数数量。
3. 配置重复和数字类型
决定是否允许输出中有重复数字。如果需要唯一数字(如抽奖),请禁用此选项。同时选择是否需要整数或带小数的数字。如果选择小数,可以指定精度。

随机数生成的实际应用

  • 游戏与娱乐
  • 统计抽样与研究
  • 密码学与安全
游戏与娱乐
从数字卡牌游戏中的洗牌到RPG中的掉落物品,RNG是游戏公平性和不可预测性的基础。
统计抽样
研究人员使用RNG从更大的总体中随机抽取样本,确保研究无偏并且结果可推广。
密码学
生成安全加密密钥需要高度随机性,以防止被攻击者猜测。虽然我们的工具适用于一般用途,但密码学应用需要专用的、加密安全的伪随机数生成器(CSPRNG)。

应用示例

  • 为社交媒体抽奖选择随机获奖者。
  • 为模拟模型生成一组随机坐标。
  • 创建唯一的、非顺序的发票号码。

数学推导与算法

  • 线性同余生成器(LCG)
  • 模运算符的作用
  • 输出的缩放与变换
大多数编程语言使用线性同余生成器(LCG)或更高级的算法如梅森旋转器。LCG由如下递推关系定义:
X{n+1} = (a * Xn + c) mod m
其中X为伪随机值序列,m为模数,a为乘数,c为增量,X_0为种子。a、c和m的取值经过精心选择,以生成长且高质量的数列。
缩放到指定范围
PRNG的原始输出通常是0.0到1.0之间的浮点数。要将其缩放到特定整数范围[min, max],可使用以下公式:
floor(random_float * (max - min + 1)) + min