如何在haskell中创建一个随机列表答案

【问题标题】：How to create a random list in haskell如何在haskell中创建一个随机列表
【发布时间】：2020-09-28 01:53:39
【问题描述】：

我是 haskell 的新手，遇到了这个问题：正如标题所说，我正在尝试使用随机数创建一个给定长度的列表，范围在一些 x 和 y 之间。例如，如果 x=0 且 y=10，则列表将类似于：[0,4,3,8,0,2]。我更喜欢用列表理解来做，没有任何 IO。我看过一些关于类似主题的帖子，但到目前为止没有一个对我有帮助。

【问题讨论】：

因为你想要的不可能。值是确定性的。没有 io 意味着没有随机。
虽然@ThomasM.DuBuisson 是正确的，但您仍然可以创建看似随机的伪随机列表，但是对于任何给定种子，您将获得相同的随机列表。

标签： list haskell random list-comprehension

【解决方案1】：

使用random包中的System.Random，这正是randomRs的函数：

randomRs :: (Random a, RandomGen g) => (a, a) -> g -> [a]

它接受一个值范围和一个生成器，并返回该范围内随机值的惰性列表。您可以使用 mkStdGen 从固定种子制作生成器：

mkStdGen :: Int -> StdGen

例如，这里有一个种子（在我的机器上，使用我的特定版本 random）巧合地产生了您提供的示例值：

> take 6 $ randomRs (0, 10) $ mkStdGen 15915
[0,4,3,8,0,2]

如果您希望程序在每次调用时产生不同的随机值，您必须使用 IO 为随机数生成器播种当前时间。为此，您可以改用newStdGen：

newStdGen :: IO StdGen

一个完整的例子：

import System.Random (newStdGen, randomRs)

main :: IO ()
main = do
  gen <- newStdGen
  print $ randomList 6 0 10 gen

randomList
  :: (Random a, RandomGen g)
  => Int -> a -> a -> g -> [a]
randomList len lo hi gen = take len $ randomRs (lo, hi) gen

【讨论】：

【解决方案2】：

Jon Purdy 的出色回答使用库函数 randomRs 解决了这个问题。这很好用。

但是，存在随机数生成器的最终状态丢失的缺点。在一般情况下，您可能对随机数有其他需求，因此您需要该最终状态，将其用作这些其他需求的初始状态。

最终状态的丢失与randomRs 提供无限随机数供应这一事实有关，因此没有适当的最终状态。但是您的问题文本提到了“给定长度的列表”。所以没有必要使用randomRs。相反，您可以使用返回单个随机数的函数getRandomR 作为基本构建块。

最常用的方法是使用MonadRandom 类和runRand 评估函数。这给出了这种源代码：

import  System.Random
import  System.Random.TF -- Threefish algorithm
import  Control.Monad.Random


-- monadic action to get *count* random numbers between xmin and xmax
someRandomNumbers :: MonadRandom mr => Int -> Int -> Int -> mr [Int]
someRandomNumbers xmin xmax count =
    sequence (replicate count (getRandomR (xmin, xmax)))


main = do
    let count    = 6
        seed     = 377708  -- adjusted to get exactly [0,4,3,8,0,2]  :-)
        randGen0 = mkTFGen seed
        action   = someRandomNumbers 0 10 count

        (xs, randGen1) = runRand action randGen0  -- get final state too
    putStrLn $ "random xs = " ++ (show xs)

程序输出：

random xs = [0,4,3,8,0,2]

注意 1： 我使用 Threefish random number generator 代替标准生成器，因为已知它有 better statistical properties。

注意2：完全不涉及IO，除了最终打印结果的时候。

【讨论】：