Random и Randomize

Основы программирования
Каждый профессионал когда-то был чайником. Наверняка вам знакомо состояние, когда “не знаешь как начать думать, чтобы до такого додуматься”. Наверняка вы сталкивались с ситуацией, когда вы просто не знаете, с чего начать. Эта книга ориентирована как раз на таких людей, кто хотел бы стать программистом, но совершенно не знает, как начать этот путь. Подробнее...

Функция Random генерирует и возвращает случайное число. Синтаксис функции следующий:

function Random(L: LongInt) : LongInt;

function Random(L: Int64) : Int64;

function Random : extended;

Функция возвращает случайное число большее или равное 0 и строго меньше L (то есть L не входит в диапазон возвращаемых значений). Если параметр опущен (последний вариант из трёх приведённых выше), то возвращается вещественное число между 0 и 1 (0 включительно, 1 не входит в диапазон возвращаемых значений).

Математически это можно записать так:

0 <= Random < L, если L передаётся
0 <= Random < 1, если L опущен

ПРИМЕЧАНИЕ
FreePascal использует в процедуре Random имитацию случайностей Мерсенна Твистера. Эта реализация имеет большее статистическое распределение, чем, например, алгоритм Линейного Конгруэнтного генератора, но работает значительно медленнее, чем последний. Если скорость выполнения программы критична, то должны быть рассмотрены альтернативные генераторы случайных чисел.

Процедура Randomize в Паскале запускает генератор случайных чисел. Синтаксис:

procedure Randomize;

Процедура Randomize инициализирует генератор случайных чисел FreePascal, задавая значение переменной Randseed, вычисленное с помощью системных часов.

Как запустить генератор случайных чисел в Паскале

Пример программы, где используются разные варианты получения случайных чисел, приведён ниже:

program funcrand;

var x : integer;
    z : real;

begin
  Randomize;          //Запустить генератор случайных чисел
  x := Random(100);   //х - случайное число от 0 до 99
  WriteLn(x);

  z := Random(100);   //х - случайное число от 0 до 99
  WriteLn(z:0:4);

  z := Random;        //х - случайное число от 0 до 0,9999...
  WriteLn(z:0:4);

  ReadLn;
end.

ВАЖНО!
Перед использованием функции Random надо обязательно вызвать процедуру Randomize, чтобы запустить генератор случайных чисел. Иначе функция Random будет возвращать НЕ случайное число.

Процедура Randomize вызывается ТОЛЬКО ОДИН РАЗ в начале программы. Типичная ошибка новичков заключается в том, что они вызывают Randomize перед каждым вызовом Random. Этого делать не надо.

Что такое Randseed

Давайте сначала попробуем не использовать процедуру Randomize. Например, так:

x := Random(100);   
WriteLn(x);

z := Random(100);   
WriteLn(z:0:4);

В этом примере функция Random будет возвращать какое-то значение, но оно НЕ будет случайным числом. Сколько бы раз вы не запускали программу, она всегда будет выводить одинаковые числа.

В моём случае это были числа 54 и 59. В вашем случае это могут быть другие числа, но суть не в этом, а в том, что они будут всегда одинаковыми.

Теперь попробуем сделать так:

Randseed := 500;

x := Random(100);   //х - случайное число от 0 до 99
WriteLn(x);

z := Random(100);   //х - случайное число от 0 до 99
WriteLn(z:0:4);

Теперь числа будут другими. В моём случае 69 и 7. Правда, они тоже не будут изменяться, то есть не будут случайными.

Однако эти числа изменились. Потому что мы изменили значение глобальной переменной Randseed.

Переменная Randseed - это глобальная предопределённая переменная в FreePascal. Она также есть и в Делфи. Так что всё сказанное будет справедливо и для Делфи.

Эта переменная задаёт начальное значение для генератора случайных чисел. Опираясь на это значение функция Random генерирует случайное число. Но, если значение переменной Randseed будет всегда одинаковым, то никаких случайных чисел мы не получим.

Поэтому при запуске программы надо хотя бы один раз вызвать процедуру Randomize, которая устанавливает начальное значение переменной Randseed, получая системное время и из этих данных формируя значение для переменной Randseed.

Так как программа запускается в какое-то случайное время, то и значение переменной Randseed будет случайным. А, следовательно, и функция Random будет возвращать случайные значения.

Давайте попробуем написать свою процедуру Randomize. Она может быть, например, такой:

//**************************************
// Процедура, которая имитирует работу 
// стандартной процедуры Randomize
//***************************************
procedure MyRandomize;
var h, m, s, ms : Word;
begin
  DecodeTime(Now, h, m, s, ms);
  Randseed := ms;
end;

Я не буду в подробностях разъяснять работу процедуры DecodeTime. Скажу только, то она возвращает, час, минуту, секунду и миллисекунду текущего времени компьютера. Мы используем миллисекунду, значение которой и присваиваем переменной Randseed.

Можете попробовать использовать эту процедуру вместо стандартной процедуры Randomize и убедиться, что функция Random возвращает случайные значения. Не забудьте подключить к программе модуль SysUtils, в котором объявлена процедура DecodeTime, иначе программа не откомпилируется.

ПРИМЕЧАНИЕ
Исходя из того, что процедура Randomize задаёт начальное значение переменной Randseed на основе текущего времени компьютера, можно предположить, что, например, если запустить программу сегодня в 12:00:00 и завтра в это же время, то функция Random вернёт одинаковые числа.

К сожалению, проверить это очень трудно, так как запустить программу в одно и то же время с точностью до миллисекунды будет практически невозможно.

Вступить в группу "Основы программирования"

Подписаться на канал в РУТУБ

Подписаться на Дзен-канал

Подписаться на рассылки по программированию

Как стать программистом 2.0

Эта книга для тех, кто хочет стать программистом. На самом деле хочет, а не просто мечтает. И хочет именно стать программистом с большой буквы, а не просто научиться кулебякать какие-то примитивные программки… Подробнее...

Помощь в технических вопросах

Помощь студентам. Курсовые, дипломы, чертежи (КОМПАС), задачи по программированию: Pascal/Delphi/Lazarus; С/С++; Ассемблер; языки программирования ПЛК; JavaScript; VBScript; Fortran; Python и др. Разработка (доработка) ПО ПЛК (предпочтение - ОВЕН, CoDeSys 2 и 3), а также программирование панелей оператора, программируемых реле и других приборов систем автоматизации. Подробнее...

Главная
Контакты