在python中利用平方取中法、线形同余法等方法编写几个生成伪随机数的函数,要求可以设定随机数种子。
时间: 2024-12-22 12:17:10 浏览: 7
在Python中,我们可以使用内置的`random`模块来生成伪随机数。其中常用的算法包括平方取中法(Square and Multiply Algorithm)以及线性同余法(Linear Congruential Generator),它们通常用于实现更复杂的随机数生成器。
下面是一个简单的例子,我们首先定义一个基于线性同余法的伪随机数生成器函数,它接受一个种子作为输入:
```python
import random
def linear_congruential_generator(seed):
def generate_random():
a = 1103515245
c = 12345
m = 2**31 - 1 # 使用32位整型的最大值作为模
x = seed % m
while True:
x = (a * x + c) % m
yield x
random_gen = generate_random()
return next(random_gen)
# 设置初始种子
seed = int(input("请输入随机数种子: "))
pseudo_random_num = linear_congruential_generator(seed)
print(f"使用种子 {seed} 生成的伪随机数: {pseudo_random_num}")
```
对于平方取中法,虽然这不是`random`模块直接提供的算法,但我们可以通过自定义函数实现类似功能。然而,由于这涉及到一些数学操作,这里仅提供基础思路:
```python
def square_and_multiply_algorithm(seed, modulus):
def iterative_square(base):
result = 1
for _ in range(256): # 这里假设迭代次数足够大,实际应用中需要更大
result = pow(result, 2, modulus)
return result
def get_random(n=1):
seed = iterative_square(seed)
if n > 1:
return [seed * i % modulus for i in range(1, n+1)]
else:
return seed
pseudo_random_nums = get_random()
print(f"使用种子 {seed} 生成的伪随机数序列: {pseudo_random_nums}")
# 设置初始种子并生成随机数序列
seed = int(input("请输入随机数种子: "))
square_and_multiply_algorithm(seed)
```
这两个函数都允许你通过设置不同的种子生成伪随机数。注意,尽管它们看起来像是真正的随机数,但由于它们是确定性的计算过程,生成的是周期性的序列,所以并非真正意义上的“随机”。
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