Prosty algorytm pseudolosowy

Question

Potrzebuję pseudolosowego generatora, który pobiera numer jako dane wejściowe i zwraca inny numer, który jest powtarzalny i wydaje się losowy.

• Każdy numer wejścia powinny pasować dokładnie do jednej liczby wyjściowej i vice versa
• same liczby wejściowych zawsze prowadzić samymi wyjściowych
• kolejne numery wejściowych, które znajdują się blisko siebie (np. 1 i 2), powinien wywoływać zupełnie inne liczby wyjściowe (np. 1 => 9783526, 2 => 283)

To nie może być doskonałe, tylko tworzyć losowe, ale odtwarzalne dane testowe.

Używam C#.

---

Napisałem ten zabawny kawałek kodu, który jakiś czas temu wyprodukował coś przypadkowego.

public static long Scramble(long number, long max) 
    { 
    // some random values 
    long[] scramblers = { 3, 5, 7, 31, 343, 2348, 89897 }; 
    number += (max/7) + 6; 
    number %= max; 
    // shuffle according to divisibility 
    foreach (long scrambler in scramblers) 
    { 
     if (scrambler >= max/3) break; 
     number = ((number * scrambler) % max) 
     + ((number * scrambler)/max); 
    } 

    return number % max; 
    } 

Chciałbym mieć coś lepszego, bardziej niezawodnego, pracującego z dowolnym rozmiarem numeru (brak argumentu max).

Czy można to prawdopodobnie rozwiązać za pomocą algorytmu CRC? Lub trochę szurania rzeczy.

Answer 1

You (być może) można to zrobić łatwo w języku C# za pomocą Random Klasa:

public int GetPseudoRandomNumber(int input) 
{ 
    Random random = new Random(input); 
    return random.Next(); 
} 

Skoro wyraźnie wysiewu Losowo z wejściem, dostaniesz taki sam efekt za każdym razem, biorąc pod uwagę samą wartość wejściowa .

Answer 2

usunąć kod microsoft z tej odpowiedzi, plik kodu GNU jest dużo dłużej, ale w zasadzie nie zawiera tego od http://cs.uccs.edu/~cs591/bufferOverflow/glibc-2.2.4/stdlib/random_r.c:

int32_t val = state[0]; 
val = ((state[0] * 1103515245) + 12345) & 0x7fffffff; 
state[0] = val; 
*result = val; 

dla celów, nasienie jest stan [0] więc miałoby to wyglądają bardziej jak

int getRand(int val) 
{ 
    return ((val * 1103515245) + 12345) & 0x7fffffff; 
} 

Answer 3

pierwsze dwa przepisy wskazują na stały lub permutacji wejściowe rozstawiony na wejściu, ale trzecia zasada wymaga dodatkowo przekształcać.

Czy istnieją dalsze ograniczenia dotyczące tego, jakie powinny być wyniki, aby kierować tą transformacją? - np. czy istnieje zestaw wejściowy wartości wyjściowych do wyboru?

Jeśli jedynym przewodnikiem jest „no max”, użyję następujących ...

1. Zastosuj algorytm skrótu do całego wejścia, aby uzyskać pierwszą pozycję wyjściową. CRC może działać, ale dla bardziej "losowych" wyników użyj algorytmu kryptograficznego takiego jak MD5.

2. Użyj kolejnego algorytmu permutacji (mnóstwo linków w Google) na wejściu.

3. Powtórz polecenie mieszania, a następnie następne, aż do znalezienia wszystkich wymaganych wyników.

Następny permutacji może być przesadą choć prawdopodobnie można po prostu zwiększyć pierwsze wejście (a może, na przepełnienie, przyrost drugi i tak dalej) przed ponawianie hash.

Do mieszania w stylu kryptograficznym potrzebny jest klucz - po prostu wyprowadź coś z danych wejściowych przed rozpoczęciem.

Answer 4

Generator tausworthe jest prosty do wdrożenia i dość szybki. Poniższy pseudokod realizacja ma pełny cykl (2 ** 31 - 1, ponieważ zerowy to stały punkt):

def tausworthe(seed) 
    seed ^= seed >> 13 
    seed ^= seed << 18 
    return seed & 0x7fffffff 

nie wiem C#, ale jestem przy założeniu, że ma XOR (^) i nieco shift (<<, >>) operatorów jak w C.

Ustaw początkową wartość początkową i wywołaj przy pomocy seed = tausworthe(seed).