在Swift中调用arc4random的不同程度的随机性？

Question

这可能是一个相当愚蠢的问题。我想知道在Swift中使用arc4random_uniform是否可能有不同的细微差别/随机性程度。这是一个例子：

let number = arc4random_uniform(10) + 1
print(number)

在这种情况下，一个数字将从1到10随机打印。但有没有办法可以重复随机结果2到3次？结果将是这样的：

1, 1, 6, 6, 6, 3, 3, 8, 8, 9, 9, 9 ...

// 1) Randomly selected and 2) repeated 2 to 3 times randomly.

也许我可能会同时使用两个arc4random_uniform函数，但无法正确表达它们。如果你能给我一些建议，我将不胜感激。 <3

Answer 1

为此，您需要生成两个值：随机value和repeatCount。此外，您需要记住这两个值，以便您可以重复value。您可以使用自定义类执行此操作：

class RandomWithRepeats {
    var range: ClosedRange<Int>
    var repeatRange: ClosedRange<Int>
    var repeatCount = 0
    var value = 0

    init(range: ClosedRange<Int>, repeatRange: ClosedRange<Int>) {
        self.range = range
        self.repeatRange = repeatRange
    }

    // generate a random number in a range
    // Just use Int.random(in:) with Swift 4.2 and later
    func random(in range: ClosedRange<Int>) -> Int {
        return Int(arc4random_uniform(UInt32(range.upperBound - range.lowerBound + 1))) + range.lowerBound
    }

    func nextValue() -> Int {
        // if repeatCount is 0, its time to generate a new value and
        // a new repeatCount
        if repeatCount == 0 {
            // For Swift 4.2, just use Int.random(in:) instead
            value = self.random(in: range)
            repeatCount = self.random(in: repeatRange)
        }

        repeatCount -= 1
        return value
    }
}

例：

let rand = RandomWithRepeats(range: 1...10, repeatRange: 2...3)

// generate 20 random repeated numbers    
for _ in 1...20
{
    print(rand.nextValue(), terminator: " ")
}

6 6 6 8 8 8 10 10 10 2 2 9 9 5 5 8 8 8 5 5 

Answer 2

关于随机数发生器的细微差别：看看GKRandomSource。

你在这里做的并不是真正做一些不那么随意的东西，或者修改随机数发生器中的参数。您只是将一个操作（带有一个随机参数）应用于随机整数的集合。

extension Collection {

    func duplicateItemsRandomly(range: CountableClosedRange<Int>) -> [Element] {

        return self.reduce(into: [Element](), { (acc, element) in

            let distance = UInt32(range.upperBound - range.lowerBound + 1)
            let count = Int(arc4random_uniform(distance) + UInt32(range.lowerBound))
            let result = Array.init(repeating: element, count: count)
            acc.append(contentsOf: result)
        })
    }
}

let sequence = [1, 6, 3, 8, 9]
sequence.duplicateItemsRandomly(range: 2...3) 
// [1, 1, 6, 6, 6, 3, 3, 3, 8, 8, 8, 9, 9, 9]

P.S：如果您在Swift 4.2中编写此代码，请使用Int.random(in:)。

Answer 3

我建议定制Sequence：

class RepeatingRandomSequence : Sequence {
    let rangeLow, rangeSpan : UInt32
    let repeatLow, repeatSpan : UInt32

    init(range:Range<UInt32>, count:Range<UInt32>) {
        rangeLow = range.lowerBound
        rangeSpan = range.upperBound - range.lowerBound + 1
        repeatLow = count.lowerBound
        repeatSpan = count.upperBound - count.lowerBound + 1
    }

    func makeIterator() -> AnyIterator<UInt32> {
        var count : UInt32 = 0
        var value : UInt32 = 0

        return AnyIterator {
            if(count <= 0) {
                count = arc4random_uniform(self.repeatSpan) + self.repeatLow
                value = arc4random_uniform(self.rangeSpan) + self.rangeLow
            }

            defer { count = count - 1 }

            return value
        }
    }
}

let sequence = RepeatingRandomSequence(range: 0..<10, count: 2..<3)
let randoms = sequence.makeIterator()

请注意，迭代器randoms现在使用randoms.next()生成无穷无尽的随机数序列因为序列是无穷无尽的，所以很多东西都不是特别有用，比如sort，map等。但是你可以使用它：

for value in random {
    print(value)
    if(value == 9) {  // or any other termination condition
        break
    }
}

或者更常规地，如：

(0..<10).forEach { _ in
    print(String(describing: random.next()))
}