Math.random() 什么时候开始重复？答案

【问题标题】：When does Math.random() start repeating?Math.random() 什么时候开始重复？
【发布时间】：2019-03-30 19:38:45
【问题描述】：

我在 nodejs 中有这个简单的测试，我让它运行了一夜，无法让 Math.random() 重复。我意识到这些值（甚至整个序列）迟早会重复，但是对于它何时会发生有任何合理的预期吗？

let v = {};
for (let i = 0;; i++) {
  let r = Math.random();
  if (r in v) break;
  v[r] = r;
}
console.log(i);

【问题讨论】：

这里可能会回答它：hackernoon.com/…
您的代码的一个问题是 Math.random() 在当前时间播种，因此即使 / 当它最终找到重复项时，您的结果也无法重复。
我的意思是......它是旨在随机的，而不是看似随机数字的重复序列。我不希望它开始重复......除非我误解了什么......
那你有一个 X Y 问题。使用 UUID 或始终递增的时钟值，当 Date().valueOf() 返回不同的值时重置。 UUID 有一个涉及“机器 ID”的方案，这是一个本地时间源，可以在很长一段时间内为您提供唯一值。
@RyanTheLeach - 我现在明白了。我没有仔细查看您的代码，并认为您正在寻找顺序重复，而不仅仅是任何一个重复值。令人印象深刻的是，它在一夜之间没有找到重复项，尽管到晚上结束时，我想知道单次检查需要多长时间才能遍历您在v 中记录的每个值——它可能已经显着减慢.. .

标签： javascript node.js random

【解决方案1】：

相关（在另一个网站上）：Acceptable to rely on random ints being unique?

在数学上，0 到 1 之间的实数是无限的。但是，Math.Random 只能生成有限数量的可能值（因为计算机只有有限数量的位来表示数字）。假设它可以生成N 可能的值。然后，通过Pigeonhole Principle，一旦您准确生成N + 1 值，就有100% 的机会获得至少一个重复值。

此时，Birthday Paradox 表明您应该会以惊人的速度开始看到重复项。根据这个“悖论”（这不是真正的悖论，只是违反直觉），给定一个只有 23 人的房间，其中两人生日相同的可能性超过 50%。

回到我们的示例，计算此值的经验法则（请参阅链接的 Wikipedia 文章）表明，一旦您生成大约 sqrt(N) 数字，Math.Random 的重复概率就会达到 50%。

从链接的 Stack Overflow 问题中，如果我们假设在 0 和 1 之间有 7,036,874,417,766 个数字，就像接受的答案所说的那样（请阅读链接的问题以更详细地解释其中有多少实际上 是），那么 sqrt(7036874417766) 刚刚超过 265.2 万，实际上并没有那么多。如果您每秒生成 10,000 个随机数，您将在大约 737 小时内达到 50% 的概率，也就是不到 31 天。不幸的是，即使每秒 10,000 次，也需要大约 195,468 小时（大约 22.3 年）才能达到 100% 的概率。

其他一些答案给出的数字要高得多，所以请自行选择。

【讨论】：

@avo 谢谢，很高兴我能帮上忙。

【解决方案2】：

它是特定于浏览器的：

https://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/#sec-math.random

20.2.2.27 Math.random() 返回一个带正号的 Number 值，大于等于 0 但小于 1，随机或伪选择在该范围内随机分布近似均匀，使用依赖于实现的算法或策略。这个功能不接受任何参数。

为不同代码领域创建的每个 Math.random 函数必须从连续调用中产生不同的值序列。

这里的要求只是具有均匀分布的伪随机。

这是来自 V8（Chrome 和 NodeJs 的 Javascript 引擎）的博客文章。

https://v8.dev/blog/math-random

他们说他们正在使用xorshift128+，其最大周期为2^128 -1。

【讨论】：

2^128 听起来更有可能
有趣。那么假设像Math.random() + "_" + new Date().valueOf() 这样的东西会生成唯一的字符串（针对特定的上下文），直到它被停止，这是否安全？
永远不能保证你不会连续得到 2 个重复的数字，关键是它是伪随机的。如果您需要唯一性，请避免随机。如果您仍想使用随机作为 ID 的一部分，请使用经过良好测试的架构，例如 UUID
参见stackoverflow.com/questions/23164474/… 使用 UUID 是清楚的、明确的，并且有据可查的碰撞机会。自行滚动将产生大量维护成本。