Question

我想这是关于SO的第一个问题。

我目前正在一个网站上工作，我必须在1到29之间生成6个数字（每个最大一个）用于抽奖。因为它们可以按任何顺序排列，我只是在事后对它们进行排序。

如果我没弄错的话，那应该意味着(29*28*27*26*25*24) / 6! = 475020种不同的组合。

我尝试过使用mt_rand或random_int（来自random_compat）生成序列的不同方法，但是当我用10k次迭代测试它时，我总是得到大约100个重复，即使它们像465k组合仍然可用。

以下是我一直在尝试的代码示例：

// Using an array and mt_rand (or random_int, giving same results)
// Also tried shuffling the array instead of simply reindexing it, not better

$values = range(1, 29);

while(count($values) > 6) {
    unset($values[mt_rand(0, count($values) - 1)]);
    $values = array_values($values);
}



// Creating the array from random numbers (same results using random_int)

$values = array();
while (count($values) < 6) {
    $r = mt_rand(1, 29);
    if (in_array($r, $values)) {
        continue;
    } else {
        $values[] = $r;
    }
}

那么好......我的问题是：

有没有办法改善我目前正在做的事情？
这是它的方式，我必须处理它？</ li>
我只是做错了吗？

谢谢！

林恩。

PS：看了很多问题，但没有找到满足我需求的任何内容，抱歉，如果我看起来不够好的话！

只是为了清楚地说明一些事情：使用random_int（使用/ dev / urandom或openssl_random_pseudo_bytes）并没有改进任何东西，我认为这样做。如果可能的话，我不想使用任何外部API（如random.org）。

Answer 1

了解Birthday Paradox。

根据我的计算（bc calculator），获得29个项目中的6个的重复组合的概率为50％或更好，812个序列数。

define p(n, k) { return (n-k)/n; }
n=475020
m=1; for (k=0; k<811; k++) m *= p(n, k); m
.500649663424
m=1; for (k=0; k<812; k++) m *= p(n, k); m
.499794905988

Answer 2

使用random_int（使用/ dev / urandom或openssl_random_pseudo_bytes）并没有改进任何东西，我认为这样做。

当然可以，它不是你可以直观识别的东西。 mt_rand()和rand()仅允许约2 ³²可能的种子和2 ³²可能的输出，最重要的是，具有确定性序列：if you know a few outputs, you can predict the rest until it's reseeded。

您的操作系统的CSPRNG没有任何此类限制。知道少数random_int()输出（在PHP中限制为32位系统上的2 ³²可能值，64位系统上2 ⁶⁴）没有给你任何关于未来产出的信息。

我目前正在一个网站上工作，我必须在1到29之间生成6个数字（每个最大一个）用于抽奖。因为它们可以按任何顺序排列，我只是在事后对它们进行排序。

好的，这是一个很好的主意。你肯定想要一个CSPRNG。

当我用10k迭代测试它时，我总是得到大约100个重复，即使它们仍然像465k组合仍然可用。

正如其他人所指出的，这是birthday problem/paradox正在发挥作用。

如果您需要解决方案，请尝试以下方法：

function random_unique_select($num, array $possible_values)
{
    $sizeof = count($possible_values);
    if ($num > $sizeof) {
        throw new InvalidArgumentException('$num is too large');
    }
    $selected = [];
    for ($i = 0; $i < $num; ++$i) {
        // Grab a random int [0, ... N - 1]
        $r = random_int(0, $sizeof - 1);
        // Copy the selected value into $selected
        $selected[] = $possible_values[$r];
        // Delete it from the range of possible values
        unset($possible_values[$r]);
        // N has grown smaller by 1
        --$sizeof;
        // Reset keys; we want this to be zero-indexed.
        $possible_values = array_values($possible_values);
    }
    return $selected;
}

$lottery = random_unique_select(6, range(1,29));

演示：

http://3v4l.org/Hb97A（单次通过;使用openssl_random_pseudo_bytes()）
http://3v4l.org/E7cb5（100,000次迭代 - ＆gt;非常少量的重复）

Answer 3

要改善“随机性”，您可以尝试使用加密库，例如phpseclib

他们的数学库here中有一个random（）函数。

编辑：计算机生成的数字不能随机。使用加密库可以得到最好的伪随机结果，最简单，最随机的解决方案是@Matthias Leuffen。

Answer 4

rand（）和mt_rand（）依靠纯数学来产生伪随机数。

要获得真实的随机数，您可以使用http://www.random.org

的网络服务

Answer 5

如果安装了正确的扩展程序，您可以使用openssl_random_pseudo_bytes()。

示例：

function strong_random() {
    return hexdec(bin2hex(openssl_random_pseudo_bytes(20)));
}

注意：由于openssl_random_pseudo_bytes()的实施，此功能将非常慢。

当然，快速和肮脏可以使用添加最大长度参数。

PHP - 改进随机数序列生成

5 个答案: