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浅析js随机函数Math.random()

随机数

随机数是统计学领域的一个重要概念,对于游戏来说同样意义非凡,用好随机数,可以使你的游戏更真实、更人性、富有魅力。

举例子来说:一个打靶游戏,子弹每次都命中准心所示位置是不科学的,加上抖动误差,会使真实感更加强烈;再如,抽奖大转盘程序,每当转盘停止转动时,指针恰好都指向奖品图片的正中点,人们会觉得这个转盘很不自然,指向一个随机位置效果要好得多。

学过 JavaScript 的人都知道,使用随机数很简单,只要一个 Math.random() 就可以获得一个大于等于 0 小于 1 的浮点数。从一个集合中随机选择对象时,使用浮点数离散化后的结果作为选择集的索引:

随机数的分布规律

前面代码中 Math.random()randomIndex 的取值,在「概率分布」理论中属于「连续型分布」和「离散型分布」,分布用来描述随机变量的概率性质。其中,不论是连续型还是离散型,均匀分布都是最最常用的分布类型(没有之一)。在大转盘的例子中,决定转盘「停在哪个奖品上」和「停到该奖品的哪个位置」,都可以采用均匀分布。

均匀分布的特点是:所有基本事件的可能性相等,以下是 100 万次 Math.random() 实验的取值发生次数直方图:

TB1NKjyKFXXXXXqXpXXXXXXXXXX-360-280

可以看出,即便是伪随机数,它的分布仍然是均匀到无可挑剔,如果样本数足够大,上面直方图将呈现出一条直线。

再考虑一下打靶游戏的例子,假设对命中准心所示位置做了「均匀分布」的抖动误差,来看看 2000 次实验之后的样子:

TB1xKYEKFXXXXbwXXXXXXXXXXXX-296-316

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2016/01 22  周五

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