JavaScriptを使用して1から100までのユニークな乱数を生成するにはどうすればよいですか?
JavaScriptを使用して1から100までのユニークな乱数を生成するにはどうすればよいですか?
回答:
例:8つの一意の乱数を生成して配列に格納するには、次のようにします。
var arr = [];
while(arr.length < 8){
var r = Math.floor(Math.random() * 100) + 1;
if(arr.indexOf(r) === -1) arr.push(r);
}
console.log(arr);
Returns a random number between 0 (inclusive) and 1 (exclusive)
。the Math.random()
偶然に0が返された場合Math.ceil(0)
、確率も低いですが、0も0です。
randlines file | head -10
。
100個の数値の順列を生成し、シリアルに選択します。
使用クヌースシャッフル(別名フィッシャーイエーツシャッフル)アルゴリズム。
JavaScript:
function fisherYates ( myArray,stop_count ) {
var i = myArray.length;
if ( i == 0 ) return false;
int c = 0;
while ( --i ) {
var j = Math.floor( Math.random() * ( i + 1 ) );
var tempi = myArray[i];
var tempj = myArray[j];
myArray[i] = tempj;
myArray[j] = tempi;
// Edited thanks to Frerich Raabe
c++;
if(c == stop_count)return;
}
}
編集:
改善されたコード:
function fisherYates(myArray,nb_picks)
{
for (i = myArray.length-1; i > 1 ; i--)
{
var r = Math.floor(Math.random()*i);
var t = myArray[i];
myArray[i] = myArray[r];
myArray[r] = t;
}
return myArray.slice(0,nb_picks);
}
潜在的な問題:
100個の数値の配列{eg [1,2,3 ... 100]}があり、8回のスワップ後にスワップを停止するとします。その後、ほとんどの場合、配列は{1,2,3,76,5,6,7,8、...ここの数値はシャッフルされます... 10}のようになります。
なぜなら、すべての数値は確率1/100で交換されるからです。最初の8つの数値を交換する確率は8/100ですが、確率です。他の92の交換の92/100です。
しかし、完全な配列のアルゴリズムを実行すると、(ほぼ)すべてのエントリが交換されます。
そうでなければ、私たちは疑問に直面します:どの8つの数字を選ぶべきですか?
Set(および平均ケースO(n))を使用した最新のJSソリューション
const nums = new Set();
while(nums.size !== 8) {
nums.add(Math.floor(Math.random() * 100) + 1);
}
console.log([...nums]);
Math.floor(Math.random()*100) + 1
Set
JSで発見するのはとてもクールです!ただし、8が100に近い場合、特に最後の反復で一意性の要件が満たされるまで、このソリューションは不要な数値の生成を引き起こしませんか?したがって、私はsort
以下のエレガントな答えを好むと思います。
上記の手法はライブラリを避けたい場合に適していますが、ライブラリに問題がないかどうかに応じて、JavaScriptでランダムなものを生成するチャンスを確認することをお勧めします。
具体的には、質問を解決するために、チャンスを使用すると、次のように簡単です。
// One line!
var uniques = chance.unique(chance.natural, 8, {min: 1, max: 100});
// Print it out to the document for this snippet so we can see it in action
document.write(JSON.stringify(uniques));
<script src="http://chancejs.com/chance.min.js"></script>
免責事項、チャンスの作者として、私は少し偏っています;)
var codes = chance.unique(chance.string, 8)
です。特定の文字プールから取得したコードが必要な場合は、次のように指定できますchance.unique(chance.string, 8, {pool: "abcd1234"})
。abcd1234には、プール内の任意の文字を指定できます。参照してくださいchancejs.com/#string
chance.string({ length: 8 })
です。特定の文字のみをその文字列に表示したい場合chance.string({ pool: 'abcd1234', length: 8 })
、abcd1234の文字からランダムな8文字の文字列が返されます。たとえば、「2c2c44bc」や「331141cc」
長くて信頼できないシャッフルを回避するには、次のようにします...
出来上がり-繰り返される数字はありません。
興味があれば、後で実際のコードを投稿することもあります。
編集:それはおそらく私にとって競争の激しいものですが、@ Alsciendeの投稿を見て、約束したコードを投稿することに抵抗できませんでした。
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2 Final//EN">
<html>
<head>
<title>8 unique random number between 1 and 100</title>
<script type="text/javascript" language="Javascript">
function pick(n, min, max){
var values = [], i = max;
while(i >= min) values.push(i--);
var results = [];
var maxIndex = max;
for(i=1; i <= n; i++){
maxIndex--;
var index = Math.floor(maxIndex * Math.random());
results.push(values[index]);
values[index] = values[maxIndex];
}
return results;
}
function go(){
var running = true;
do{
if(!confirm(pick(8, 1, 100).sort(function(a,b){return a - b;}))){
running = false;
}
}while(running)
}
</script>
</head>
<body>
<h1>8 unique random number between 1 and 100</h1>
<p><button onclick="go()">Click me</button> to start generating numbers.</p>
<p>When the numbers appear, click OK to generate another set, or Cancel to stop.</p>
</body>
もう1つのアプローチは、昇順の数値で100アイテムの配列を生成し、ランダムに並べ替えることです。これは実際には非常に短く、(私の意見では)単純なスニペットにつながります。
const numbers = Array(100).fill().map((_, index) => index + 1);
numbers.sort(() => Math.random() - 0.5);
console.log(numbers.slice(0, 8));
sort
、十分に実装されている場合、それは確かです)。
私はこれを行います:
function randomInt(min, max) {
return Math.round(min + Math.random()*(max-min));
}
var index = {}, numbers = [];
for (var i=0; i<8; ++i) {
var number;
do {
number = randomInt(1, 100);
} while (index.hasOwnProperty("_"+number));
index["_"+number] = true;
numbers.push(number);
}
delete index;
これは、配列のランダムな一意/非一意の整数を生成するために私が作成した非常に一般的な関数です。この回答では、このシナリオで最後のパラメーターがtrueであると想定します。
/* Creates an array of random integers between the range specified
len = length of the array you want to generate
min = min value you require
max = max value you require
unique = whether you want unique or not (assume 'true' for this answer)
*/
function _arrayRandom(len, min, max, unique) {
var len = (len) ? len : 10,
min = (min !== undefined) ? min : 1,
max = (max !== undefined) ? max : 100,
unique = (unique) ? unique : false,
toReturn = [], tempObj = {}, i = 0;
if(unique === true) {
for(; i < len; i++) {
var randomInt = Math.floor(Math.random() * ((max - min) + min));
if(tempObj['key_'+ randomInt] === undefined) {
tempObj['key_'+ randomInt] = randomInt;
toReturn.push(randomInt);
} else {
i--;
}
}
} else {
for(; i < len; i++) {
toReturn.push(Math.floor(Math.random() * ((max - min) + min)));
}
}
return toReturn;
}
ここで「tempObj」は非常に便利なオブジェクトです。生成されたすべての乱数は、そのキーがすでに存在する場合にこのtempObjを直接チェックインします。存在しない場合は、現在の乱数がすでに存在するため、1回余分に実行する必要があるため、iを1つ減らします。 。
あなたの場合、以下を実行してください
_arrayRandom(8, 1, 100, true);
それで全部です。
min = (min) ? min : 1,
は常に1を返します(したがって0は選択されません)
1から100までの数値をシャッフルするのが正しい基本的な戦略ですが、8つのシャッフルされた数値のみが必要な場合は、100の数値すべてをシャッフルする必要はありません。
Javascriptについてはよく知りませんが、100個のnullの配列をすばやく作成するのは簡単だと思います。次に、8ラウンドで、配列のn番目の要素(nは0から始まります)をn + 1から99までのランダムに選択された要素と交換します。もちろん、要素がまだ入力されていない場合は、要素が実際に元のインデックスに1を加えたものなので、簡単に組み込むことができます。8ラウンドを完了すると、配列の最初の8要素に8つのシャッフルされた数値が含まれます。
The Machine Charmerと同じ順列アルゴリズムですが、プロトタイプの実装があります。多数のピックに適しています。使用可能な場合は、js 1.7破壊代入を使用します。
// swaps elements at index i and j in array this
// swapping is easy on js 1.7 (feature detection)
Array.prototype.swap = (function () {
var i=0, j=1;
try { [i,j]=[j,i]; }
catch (e) {}
if(i) {
return function(i,j) {
[this[i],this[j]] = [this[j],this[i]];
return this;
}
} else {
return function(i,j) {
var temp = this[i];
this[i] = this[j];
this[j] = temp;
return this;
}
}
})();
// shuffles array this
Array.prototype.shuffle = function() {
for(var i=this.length; i>1; i--) {
this.swap(i-1, Math.floor(i*Math.random()));
}
return this;
}
// returns n unique random numbers between min and max
function pick(n, min, max) {
var a = [], i = max;
while(i >= min) a.push(i--);
return a.shuffle().slice(0,n);
}
pick(8,1,100);
編集:ベルガボブの答えに基づく、少数のピックに適している別の命題。一意性を保証するために、選択した数値を配列から削除します。
// removes n random elements from array this
// and returns them
Array.prototype.pick = function(n) {
if(!n || !this.length) return [];
var i = Math.floor(this.length*Math.random());
return this.splice(i,1).concat(this.pick(n-1));
}
// returns n unique random numbers between min and max
function pick(n, min, max) {
var a = [], i = max;
while(i >= min) a.push(i--);
return a.pick(n);
}
pick(8,1,100);
このような穴のある配列の場合 [,2,,4,,6,7,,]
は、私の問題はこれらの穴を埋めることでした。だから私は私の必要に応じてそれを変更しました:)
次の修正されたソリューションは私のために働きました:)
var arr = [,2,,4,,6,7,,]; //example
while(arr.length < 9){
var randomnumber=Math.floor(Math.random()*9+1);
var found=false;
for(var i=0;i<arr.length;i++){
if(arr[i]==randomnumber){found=true;break;}
}
if(!found)
for(k=0;k<9;k++)
{if(!arr[k]) //if it's empty !!MODIFICATION
{arr[k]=randomnumber; break;}}
}
alert(arr); //outputs on the screen
以前の最良の答えは、 sje397
。できるだけ早く、できるだけ良い乱数を取得します。
私の解決策は彼の解決策とよく似ています。ただし、ランダムな番号の乱数が必要な場合があるため、回答を投稿することにしました。また、一般的な機能を提供します。
function selectKOutOfN(k, n) {
if (k>n) throw "k>n";
var selection = [];
var sorted = [];
for (var i = 0; i < k; i++) {
var rand = Math.floor(Math.random()*(n - i));
for (var j = 0; j < i; j++) {
if (sorted[j]<=rand)
rand++;
else
break;
}
selection.push(rand);
sorted.splice(j, 0, rand);
}
return selection;
}
alert(selectKOutOfN(8, 100));
これが私が一緒に作った私のES6バージョンです。もう少し統合できると思います。
function randomArray(i, min, max) {
min = Math.ceil(min);
max = Math.floor(max);
let arr = Array.from({length: i}, () => Math.floor(Math.random()* (max - min)) + min);
return arr.sort();
}
let uniqueItems = [...new Set(randomArray(8, 0, 100))]
console.log(uniqueItems);
オブジェクトプロパティをハッシュテーブルとして使用するのはどうですか?このようにして、最良のシナリオは、8回だけランダム化することです。数値の範囲のごく一部が必要な場合にのみ有効です。また、配列にスペースを割り当てる必要がないため、Fisher-Yatesよりもメモリ使用量がはるかに少なくなります。
var ht={}, i=rands=8;
while ( i>0 || keys(ht).length<rands) ht[Math.ceil(Math.random()*100)]=i--;
alert(keys(ht));
その後、Object.keys(obj)がECMAScript 5の機能であることを発見したので、上記は現在インターネットではほとんど役に立ちません。このようなキー関数を追加してECMAScript 3互換にしたので、心配しないでください。
if (typeof keys == "undefined")
{
var keys = function(obj)
{
props=[];
for (k in ht) if (ht.hasOwnProperty(k)) props.push(k);
return props;
}
}
より一意が必要な場合は、配列(1..100)を生成する必要があります。
var arr=[];
function generateRandoms(){
for(var i=1;i<=100;i++) arr.push(i);
}
function extractUniqueRandom()
{
if (arr.length==0) generateRandoms();
var randIndex=Math.floor(arr.length*Math.random());
var result=arr[randIndex];
arr.splice(randIndex,1);
return result;
}
function extractUniqueRandomArray(n)
{
var resultArr=[];
for(var i=0;i<n;i++) resultArr.push(extractUniqueRandom());
return resultArr;
}
上記のコードはより高速です:
extractUniqueRandomArray(50)=> [2、79、38、59、63、42、52、22、78、50、39、77、1、88、40、23、48、84、91、 49、4、54、93、36、100、82、62、41、89、12、24、31、86、92、64、75、70、61、67、98、76、80、56、90、 83、44、43、47、7、53]
JavaScript 1.6のindexOf関数を使用して、同じコードの別のより良いバージョン(承認された回答)を追加します。重複をチェックするたびに配列全体をループする必要はありません。
var arr = []
while(arr.length < 8){
var randomnumber=Math.ceil(Math.random()*100)
var found=false;
if(arr.indexOf(randomnumber) > -1){found=true;}
if(!found)arr[arr.length]=randomnumber;
}
古いバージョンのJavascriptでも、上部のバージョンを使用できます
PS:wikiの更新を提案しようとしましたが、拒否されました。私はまだそれが他の人に役立つかもしれないと思います。
これは私の個人的な解決策です:
<script>
var i, k;
var numbers = new Array();
k = Math.floor((Math.random()*8));
numbers[0]=k;
for (var j=1;j<8;j++){
k = Math.floor((Math.random()*8));
i=0;
while (i < numbers.length){
if (numbers[i] == k){
k = Math.floor((Math.random()*8));
i=0;
}else {i++;}
}
numbers[j]=k;
}
for (var j=0;j<8;j++){
alert (numbers[j]);
}
</script>
8つの一意の配列値(0から7の間)をランダムに生成し、アラートボックスを使用してそれらを表示します。
function getUniqueRandomNos() {
var indexedArrayOfRandomNo = [];
for (var i = 0; i < 100; i++) {
var randNo = Math.random();
indexedArrayOfRandomNo.push([i, randNo]);
}
indexedArrayOfRandomNo.sort(function (arr1, arr2) {
return arr1[1] - arr2[1]
});
var uniqueRandNoArray = [];
for (i = 0; i < 8; i++) {
uniqueRandNoArray.push(indexedArrayOfRandomNo[i][0]);
}
return uniqueRandNoArray;
}
この方法は、ほとんどの回答で示されている方法とは異なると思うので、ここに回答を追加することを考えた(質問は4年前に行われた)。
100個の乱数を生成し、それぞれに1から100までの数字でタグ付けします。次に、これらのタグ付けされた乱数を並べ替えると、タグがランダムにシャッフルされます。あるいは、この質問で必要に応じて、タグ付き乱数の上位8つを見つけるだけで済ますことができます。上位8項目を見つける方が、配列全体を並べ替えるよりも安価です。
ここで、ソートアルゴリズムがこのアルゴリズムに影響を与えることに注意する必要があります。使用されるソートアルゴリズムが安定している場合は、数値が小さい方が有利です。理想的には、ソートアルゴリズムを不安定にし、安定性(または不安定性)に偏らないようにして、完全に均一な確率分布の答えを生成する必要があります。
これは、最大20桁の一意の乱数の生成を処理できます。
JS
var generatedNumbers = [];
function generateRandomNumber(precision) { // input --> number precision in integer
if (precision <= 20) {
var randomNum = Math.round(Math.random().toFixed(precision) * Math.pow(10, precision));
if (generatedNumbers.indexOf(randomNum) > -1) {
if (generatedNumbers.length == Math.pow(10, precision))
return "Generated all values with this precision";
return generateRandomNumber(precision);
} else {
generatedNumbers.push(randomNum);
return randomNum;
}
} else
return "Number Precision shoould not exceed 20";
}
generateRandomNumber(1);
このソリューションは、が配列に存在するかどうかをチェックするよりもはるかにパフォーマンスの高いO(1)であるハッシュを使用します。安全チェックも追加されています。それが役に立てば幸い。
function uniqueArray(minRange, maxRange, arrayLength) {
var arrayLength = (arrayLength) ? arrayLength : 10
var minRange = (minRange !== undefined) ? minRange : 1
var maxRange = (maxRange !== undefined) ? maxRange : 100
var numberOfItemsInArray = 0
var hash = {}
var array = []
if ( arrayLength > (maxRange - minRange) ) throw new Error('Cannot generate unique array: Array length too high')
while(numberOfItemsInArray < arrayLength){
// var randomNumber = Math.floor(Math.random() * (maxRange - minRange + 1) + minRange)
// following line used for performance benefits
var randomNumber = (Math.random() * (maxRange - minRange + 1) + minRange) << 0
if (!hash[randomNumber]) {
hash[randomNumber] = true
array.push(randomNumber)
numberOfItemsInArray++
}
}
return array
}
document.write(uniqueArray(1, 100, 8))
これをジェネレーターとして実装すると、操作が非常に簡単になります。この実装は、入力配列全体を最初にシャッフルする必要がある実装とは異なります。
この
sample
関数は遅延して機能し、反復ごとに1つのランダムなアイテムN
を、要求したアイテムまで提供します。1000のリストから3つのアイテムだけが必要な場合は、最初に1000のアイテムすべてに触れる必要がないため、これは便利です。
// sample :: Integer -> [a] -> [a]
const sample = n => function* (xs) {
let ys = xs.slice(0);
let len = xs.length;
while (n > 0 && len > 0) {
let i = (Math.random() * len) >> 0;
yield ys.splice(i,1)[0];
n--; len--;
}
}
// example inputs
let items = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'];
let numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
// get 3 random items
for (let i of sample(3) (items))
console.log(i); // f g c
// partial application
const lotto = sample(3);
for (let i of lotto(numbers))
console.log(i); // 3 8 7
// shuffle an array
const shuffle = xs => Array.from(sample (Infinity) (xs))
console.log(shuffle(items)) // [b c g f d e a]
私はsample
入力配列を変更しない方法で実装することを選択しましたが、変更の実装が有利であると簡単に主張できます。
たとえば、shuffle
関数は元の入力配列を変更したい場合があります。または、同じ入力からさまざまなタイミングでサンプリングし、そのたびに入力を更新することもできます。
// sample :: Integer -> [a] -> [a]
const sample = n => function* (xs) {
let len = xs.length;
while (n > 0 && len > 0) {
let i = (Math.random() * len) >> 0;
yield xs.splice(i,1)[0];
n--; len--;
}
}
// deal :: [Card] -> [Card]
const deal = xs => Array.from(sample (2) (xs));
// setup a deck of cards (13 in this case)
// cards :: [Card]
let cards = 'A234567890JQK'.split('');
// deal 6 players 2 cards each
// players :: [[Card]]
let players = Array.from(Array(6), $=> deal(cards))
console.log(players);
// [K, J], [6, 0], [2, 8], [Q, 7], [5, 4], [9, A]
// `cards` has been mutated. only 1 card remains in the deck
console.log(cards);
// [3]
sample
配列の入力の変更により、は純粋な関数ではなくなりましたが、特定の状況(上記で説明)では、より意味のある場合があります。
配列を返すだけの関数の代わりにジェネレータを選択したもう1つの理由は、特定の条件までサンプリングを続けたい場合があるためです。
おそらく、私は1,000,000個の乱数のリストから最初の素数を求めています。
ジェネレータを使用しているので、このタスクは簡単です
const randomPrimeNumber = listOfNumbers => {
for (let x of sample(Infinity) (listOfNumbers)) {
if (isPrime(x))
return x;
}
return NaN;
}
これにより、一度に1つの乱数が連続的にサンプリングされ、x
素数かどうかが確認され、素数の場合は戻りx
ます。素数が見つかる前に数値のリストがなくなった場合は、NaN
が返されます。
注意:
この回答は元々、この質問の複製としてクローズされた別の質問で共有されました。ここで提供されている他のソリューションとは非常に異なるため、ここでも共有することにしました
getRandom (min, max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min
}
getNRandom (min, max, n) {
const numbers = []
if (min > max) {
return new Error('Max is gt min')
}
if (min === max) {
return [min]
}
if ((max - min) >= n) {
while (numbers.length < n) {
let rand = this.getRandom(min, max + 1)
if (numbers.indexOf(rand) === -1) {
numbers.push(rand)
}
}
}
if ((max - min) < n) {
for (let i = min; i <= max; i++) {
numbers.push(i)
}
}
return numbers
}
aを使用するのSet
が最速のオプションです。コールバックジェネレータを使用する一意のランダムを取得するための一般的な関数を次に示します。今では高速で再利用可能です。
// Get a unique 'anything'
let unique = new Set()
function getUnique(generator) {
let number = generator()
while (!unique.add(number)) {
number = generator()
}
return number;
}
// The generator. Return anything, not just numbers.
const between_1_100 = () => 1 + Math.floor(Math.random() * 100)
// Test it
for (var i = 0; i < 8; i++) {
const aNumber = getUnique(between_1_100)
}
// Dump the 'stored numbers'
console.log(Array.from(unique))
これは、Fisher Yates / Durstenfeld Shuffleの実装です が、配列を実際に作成しないため、利用可能な要素の数と比較してピックサイズが小さい場合に必要なスペースの複雑さやメモリが削減されます。
100から8つの数値を選択するには、100要素の配列を作成する必要はありません。
配列が作成されていると仮定すると、
rnd
1から100までの乱数()を 取得しますrnd
配列が作成されない場合、実際のスワップ位置を記憶するためにhashMapが使用される場合があります。生成された2番目の乱数が以前に生成された数値の1つと等しい場合、マップは実際の値ではなく、その位置の現在の値を提供します。
const getRandom_ = (start, end) => {
return Math.floor(Math.random() * (end - start + 1)) + start;
};
const getRealValue_ = (map, rnd) => {
if (map.has(rnd)) {
return getRealValue_(map, map.get(rnd));
} else {
return rnd;
}
};
const getRandomNumbers = (n, start, end) => {
const out = new Map();
while (n--) {
const rnd = getRandom_(start, end--);
out.set(getRealValue_(out, rnd), end + 1);
}
return [...out.keys()];
};
console.info(getRandomNumbers(8, 1, 100));
console.info(getRandomNumbers(8, 1, Math.pow(10, 12)));
console.info(getRandomNumbers(800000, 1, Math.pow(10, 15)));
以下は、0から100(0と100の両方を含む)の範囲から取得された、重複のない5つの乱数の例です。
let finals = [];
const count = 5; // Considering 5 numbers
const max = 100;
for(let i = 0; i < max; i++){
const rand = Math.round(Math.random() * max);
!finals.includes(rand) && finals.push(rand)
}
finals = finals.slice(0, count)
次のような1つのライナーで行うこともできます。
[...((add, set) => add(set, add))((set, add) => set.size < 8 ? add(set.add(Math.floor(Math.random()*100) + 1), add) : set, new Set())]