Keupayaan untuk menjana nombor rawak atau rentetan alfanumerik berguna dalam banyak situasi. Anda boleh menggunakannya untuk melahirkan musuh atau makanan di lokasi yang berbeza dalam permainan. Anda juga boleh menggunakannya untuk mencadangkan kata laluan rawak kepada pengguna atau mencipta nama fail untuk menyimpan fail.

Saya menulis tutorial tentang cara menjana rentetan alfanumerik rawak dalam PHP. Saya berkata pada permulaan siaran ini bahawa beberapa peristiwa benar-benar rawak, dan perkara yang sama berlaku untuk nombor rawak atau penjanaan rentetan.

Dalam tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada anda cara menjana rentetan alfanumerik pseudo-rawak dalam JavaScript.

Jana nombor rawak dalam JavaScript

Mari mulakan dengan menjana nombor rawak. Kaedah pertama yang terlintas di fikiran ialah Math.random(), yang mengembalikan nombor pseudo-rawak terapung. Nombor rawak akan sentiasa lebih besar daripada atau sama dengan 0 dan kurang daripada 1. Math.random()，它返回一個(gè)浮點(diǎn)偽隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)將始終大于或等于 0 且小于 1。

該范圍內(nèi)返回的數(shù)字的分布幾乎是均勻的，因此該方法可以很好地生成隨機(jī)數(shù)，而在日常使用中不會(huì)出現(xiàn)明顯的偏差。以下是對(duì) Math.random() 方法十次調(diào)用的輸出：

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(Math.random());
}

/* Outputs:
0.9981169188071801
0.7073616929117277
0.05826679080842556
0.30779242012809105
0.37282814053539926
0.8991639574910759
0.5851162879630685
0.40572834956467063
0.5286480734412005
0.07898699710613699
*/

生成范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)

正如您在上一節(jié)中看到的，Math.random() 將為我們提供 0（含）到 1（不含）范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。假設(shè)我們想要 0（含）到 100（不含）范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)。我們?cè)谶@里需要做的就是將原始范圍乘以 100。

以上面代碼片段的第一個(gè)輸出值為例，0.9981169188071801乘以100后將變?yōu)?9.81169188071801?，F(xiàn)在，我們可以使用Math.floor()方法，該方法將向下舍入并返回最大的值小于或等于 99.81169188071801 的整數(shù)。換句話說，它會(huì)給我們 99。

以下代碼片段將循環(huán)執(zhí)行 10 次，以顯示應(yīng)用于不同數(shù)字的所有這些步驟。

const max_limit = 100;

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  let random_float = Math.random();
  let scaled_float = random_float * max_limit;
  let random_integer = Math.floor(scaled_float);
  
  let rf_str = random_float.toString().padEnd(20, ' ');
  let sf_str = scaled_float.toString().padEnd(20, ' ');
  let ri_str = random_integer.toString().padStart(2, ' ');
  
  console.log(`Random Float: ${rf_str} Scaled Float: ${sf_str} Random Integer: ${ri_str}`);
}

/* Outputs:
Random Float: 0.7976037763162469   Scaled Float: 79.76037763162469    Random Integer: 79
Random Float: 0.3794078358214559   Scaled Float: 37.94078358214558    Random Integer: 37
Random Float: 0.5749118617425708   Scaled Float: 57.49118617425708    Random Integer: 57
Random Float: 0.7110572178100005   Scaled Float: 71.10572178100006    Random Integer: 71
Random Float: 0.9157559644743132   Scaled Float: 91.57559644743132    Random Integer: 91
Random Float: 0.8773095295734263   Scaled Float: 87.73095295734264    Random Integer: 87
Random Float: 0.7714603913623834   Scaled Float: 77.14603913623834    Random Integer: 77
Random Float: 0.6431998616346499   Scaled Float: 64.31998616346499    Random Integer: 64
Random Float: 0.7909155691442253   Scaled Float: 79.09155691442254    Random Integer: 79
Random Float: 0.1219575935563590   Scaled Float: 12.19575935563590    Random Integer: 12
*/

現(xiàn)在您已經(jīng)了解了乘法和取整背后的邏輯，我們可以編寫一個(gè)函數(shù)來生成最大限制內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)。

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(max_random_number(100));
}

/* Outputs:
35
23
92
94
42
9
12
56
40
21
*/

如果您想生成高于指定最小值但低于最大值的隨機(jī)數(shù)該怎么辦？

在這種情況下，您可以預(yù)先添加最小值，以確保生成的數(shù)字至少等于最小值。之后，您可以簡單地生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，然后按 max - min 對(duì)其進(jìn)行縮放，然后將其添加到最小可能值。

function min_max_random_number(min, max) {
  return min + Math.floor(Math.random() * (max - min));
}

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(min_max_random_number(50, 100));
}

/* Outputs:
96
81
95
56
73
72
71
90
51
53
*/

生成加密安全隨機(jī)數(shù)

Math.random() 方法不適合生成加密安全的隨機(jī)數(shù)，但是 Crypto.getRandomValues() 方法可以在這里幫助我們。此方法用加密安全的偽隨機(jī)數(shù)填充傳遞的數(shù)組。請(qǐng)記住，用于生成這些隨機(jī)數(shù)的算法可能因用戶代理而異。

正如我之前提到的，您需要將基于整數(shù)的 TypedArray 傳遞給該方法，以便它用隨機(jī)值填充它。數(shù)組的原始內(nèi)容將被替換。以下代碼將用隨機(jī)整數(shù)填充我們的十元素?cái)?shù)組。

let random_values = new Uint8Array(10);
console.log(random_values);
// Outputs: Uint8Array(10) [ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ]

crypto.getRandomValues(random_values);
console.log(random_values);
// Outputs: Uint8Array(10) [ 207, 209, 1, 145, 70, 111, 21, 141, 54, 200 ]

Unit8Array() 構(gòu)造函數(shù)為我們提供了一個(gè)由 10 個(gè) 8 位無符號(hào)整數(shù)組成的數(shù)組。數(shù)組值全部初始化為零。

一旦我們將此數(shù)組傳遞給 getRandomValues() 方法，隨機(jī)數(shù)的值將保持在 0 到 255 之間。您可以使用其他類型數(shù)組來生成不同范圍的隨機(jī)數(shù)。例如，使用 Int8Array() 構(gòu)造函數(shù)將為我們提供一個(gè)整數(shù)值在 -128 到 127 之間的數(shù)組。同樣，使用 Uint16Array() Taburan nombor yang dikembalikan dalam julat ini hampir seragam, jadi kaedah ini boleh menjana nombor rawak dengan baik tanpa sisihan yang jelas dalam penggunaan harian. Berikut ialah output daripada sepuluh panggilan ke kaedah Math.random():

let random_values = new Int8Array(10);
console.log(random_values);
// Outputs: Int8Array(10) [ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ]

crypto.getRandomValues(random_values);
console.log(random_values);
// Outputs: Int8Array(10) [ -82, -106, 87, 64, 42, -36, -53, 27, -38, 4 ]


let random_values = new Uint16Array(10);
console.log(random_values);
// Outputs: Uint16Array(10) [ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ]

crypto.getRandomValues(random_values);
console.log(random_values);
// Outputs: Uint16Array(10) [ 47615, 60195, 53177, 15169, 215, 4928, 12200, 6307, 30320, 20271 ]

Jana integer rawak dalam julat

Seperti yang anda lihat dalam bahagian sebelumnya, Math.random() akan memberikan kami nombor rawak dalam julat 0 (termasuk) hingga 1 (eksklusif). Katakan kita mahukan integer rawak dalam julat 0 (termasuk) hingga 100 (eksklusif). Apa yang perlu kita lakukan di sini ialah mendarabkan julat asal dengan 100.

Mengambil nilai output pertama coretan kod di atas sebagai contoh, 0.9981169188071801 akan menjadi 99.81169188071801 apabila didarab dengan 100. Kini, kita boleh menggunakan kaedah Math.floor(), yang akan membundarkan ke bawah dan mengembalikan integer terbesar yang nilainya kurang daripada atau sama dengan 99.81169188071801. Dalam erti kata lain, ia akan memberi kita 99.

Coretan kod berikut akan berpusing sebanyak 10 kali untuk menunjukkan semua langkah ini digunakan pada nombor yang berbeza.

const char_set = 'abcdefghijlkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789';

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

function get_random_string(length) {
  let random_string = '';

  for(let i = 0; i < length; i++) {
    random_string += char_set[max_random_number(char_set.length - 1)];
  }
  
  return random_string;
}

console.log(get_random_string(20));
// Outputs: lgtuRJZolu7AXj4HMoiM

console.log(get_random_string(40));
// outputs: scOoal3VXgeAjaHIieolhi2TyWFpAn5bBPPiX6UG

Sekarang anda memahami logik di sebalik pendaraban dan pembundaran, kami boleh menulis fungsi untuk menjana integer rawak dalam had maksimum. ??

let number = 3498650143868;

console.log(number.toString(2));
// Outputs: 110010111010010111110011001000110001111100

console.log(number.toString(10));
// Outputs: 3498650143868

console.log(number.toString(16));
// Outputs: 32e97cc8c7c

console.log(number.toString(36));
// Outputs: 18n99yoak

??Bagaimana jika anda ingin menjana nombor rawak melebihi minimum yang ditetapkan tetapi di bawah maksimum? ?? ??Dalam kes ini, anda boleh menambah nilai minimum untuk memastikan nombor yang terhasil sekurang-kurangnya sama dengan nilai minimum. Selepas itu anda hanya boleh menjana nombor rawak dan menskalakannya dengan maks - min dan kemudian menambahnya kepada nilai terkecil yang mungkin. ??

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(max_random_number(Number.MAX_SAFE_INTEGER).toString(36));
}
/* Outputs:
1tr84s6c2sl
1yj4varyoj7
1zdg9nn0z6r
lubrjj1zih
13tt2n5vw9t
1mv6sctjgf
yx3fhnznhf
1wj4mdcrqb9
26sir75af2r
qdv9xv800t
*/

Jana nombor rawak selamat secara kriptografi

??Kaedah Math.random() tidak sesuai untuk menjana nombor rawak selamat secara kriptografi, tetapi kaedah Crypto.getRandomValues() boleh membantu kami di sini. Kaedah ini mengisi tatasusunan yang diluluskan dengan nombor pseudo-rawak yang selamat secara kriptografi. Perlu diingat bahawa algoritma yang digunakan untuk menjana nombor rawak ini mungkin berbeza dari ejen pengguna kepada ejen pengguna. ?? ??Seperti yang saya nyatakan sebelum ini, anda perlu menghantar TypedArray berasaskan integer kepada kaedah supaya ia mengisinya dengan nilai rawak. Kandungan asal tatasusunan akan diganti. Kod berikut akan mengisi tatasusunan sepuluh elemen kami dengan integer rawak. ??

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

function get_random_string(length) {
  let random_string = '';
  while(random_string.length < length) {
   random_string += max_random_number(Number.MAX_SAFE_INTEGER).toString(36);
  }
  return random_string.substring(0, length);
}

console.log(get_random_string(40));
// Outputs: bn0nfhcsjm18ylzqrm6bo1iktka2aq7qbbl5ybki

console.log(get_random_string(100));
// Outputs: rdosjhthsevmk91mj9zvqexz2z0v3pe2beasbzoworanzjg3bfpf975rzfy2fmo6pmj4p69u0x80ce92jh2vljx90g6r0lzd8vb0

??Unit8Array() Pembina menyediakan kami dengan tatasusunan 10 integer tidak bertanda 8-bit. Nilai tatasusunan semuanya dimulakan kepada sifar. ?? ??Sebaik sahaja kami menghantar tatasusunan ini kepada kaedah getRandomValues(), nilai nombor rawak akan kekal antara 0 dan 255. Anda boleh menggunakan jenis tatasusunan lain untuk menjana julat nombor rawak yang berbeza. Sebagai contoh, menggunakan pembina Int8Array() akan memberikan kita tatasusunan nilai integer antara -128 dan 127. Begitu juga, menggunakan Uint16Array() akan memberikan kami tatasusunan nilai integer ??sehingga 65,535. ?? rrreee ??Jana rentetan abjad angka rawak dalam JavaScript?? ??Kami kini akan menggunakan pengetahuan yang diperoleh dalam bahagian sebelumnya untuk menjana rentetan alfanumerik rawak dalam JavaScript. ?? ??Konsepnya sangat mudah. Kita akan mulakan dengan rentetan yang mengandungi semua aksara yang diperlukan. Dalam contoh ini, rentetan akan terdiri daripada huruf kecil, huruf besar dan nombor dari 0 hingga 9. Seperti yang anda sedia maklum, kita boleh mengakses aksara pada kedudukan tertentu dalam rentetan dengan menghantar nilai indeks kepada rentetan. ?? ??Untuk menjana rentetan alfanumerik rawak, kita hanya perlu menjana nombor rawak dan kemudian mengakses aksara pada indeks rawak itu untuk menambahkannya pada rentetan rawak kita. Coretan kod berikut membungkus semuanya dalam fungsi kecil yang menarik: ??

const char_set = 'abcdefghijlkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789';

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

function get_random_string(length) {
  let random_string = '';

  for(let i = 0; i < length; i++) {
    random_string += char_set[max_random_number(char_set.length - 1)];
  }
  
  return random_string;
}

console.log(get_random_string(20));
// Outputs: lgtuRJZolu7AXj4HMoiM

console.log(get_random_string(40));
// outputs: scOoal3VXgeAjaHIieolhi2TyWFpAn5bBPPiX6UG

使用 toString() 生成隨機(jī)字母數(shù)字字符串

我們可以用來生成隨機(jī)字母數(shù)字字符串的另一種方法是對(duì)隨機(jī)生成的數(shù)字使用 toString() 方法。 toString() 方法返回一個(gè)表示我們指定數(shù)值的字符串。此方法接受可選的 radix 參數(shù)，該參數(shù)指定要表示數(shù)字的基數(shù)。值為 2 將返回二進(jìn)制字符串，值為 16 將返回十六進(jìn)制字符串。該參數(shù)默認(rèn)值為10。最大值可以為36，因?yàn)樗w了全部26個(gè)字母和10個(gè)數(shù)字。

以下是針對(duì)不同 radix 值對(duì)此方法進(jìn)行幾次調(diào)用的輸出：

let number = 3498650143868;

console.log(number.toString(2));
// Outputs: 110010111010010111110011001000110001111100

console.log(number.toString(10));
// Outputs: 3498650143868

console.log(number.toString(16));
// Outputs: 32e97cc8c7c

console.log(number.toString(36));
// Outputs: 18n99yoak

您可能已經(jīng)注意到，隨著我們?cè)黾?radix，輸出字符串的長度不斷減少。在下面的代碼片段中，我們將使用上一節(jié)中的 max_random_number() 函數(shù)來獲取隨機(jī)數(shù)。然后，我們將使用 toString() 方法將此隨機(jī)數(shù)轉(zhuǎn)換為字母數(shù)字字符串。

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

for(let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(max_random_number(Number.MAX_SAFE_INTEGER).toString(36));
}
/* Outputs:
1tr84s6c2sl
1yj4varyoj7
1zdg9nn0z6r
lubrjj1zih
13tt2n5vw9t
1mv6sctjgf
yx3fhnznhf
1wj4mdcrqb9
26sir75af2r
qdv9xv800t
*/

如果您想要更大的字母數(shù)字字符串并希望它們具有固定長度（例如 40 個(gè)字符或 100 個(gè)字符）怎么辦？在這種情況下，我們可以創(chuàng)建一個(gè)循環(huán)，不斷附加生成的字符串，直到達(dá)到所需的長度。

function max_random_number(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}

function get_random_string(length) {
  let random_string = '';
  while(random_string.length < length) {
   random_string += max_random_number(Number.MAX_SAFE_INTEGER).toString(36);
  }
  return random_string.substring(0, length);
}

console.log(get_random_string(40));
// Outputs: bn0nfhcsjm18ylzqrm6bo1iktka2aq7qbbl5ybki

console.log(get_random_string(100));
// Outputs: rdosjhthsevmk91mj9zvqexz2z0v3pe2beasbzoworanzjg3bfpf975rzfy2fmo6pmj4p69u0x80ce92jh2vljx90g6r0lzd8vb0

最終想法

在本教程中，我們學(xué)習(xí)了如何在 JavaScript 中生成隨機(jī)數(shù)和字母數(shù)字字符串。借助 Math.random() 方法，在 JavaScript 中生成隨機(jī)整數(shù)很容易。我們所要做的就是縮放輸出，使其符合我們所需的范圍。如果您希望隨機(jī)數(shù)具有加密安全性，您還可以考慮使用 getRandomValues() 方法。

一旦我們知道如何生成隨機(jī)數(shù)，創(chuàng)建隨機(jī)字母數(shù)字字符串就很容易了。我們需要做的就是弄清楚如何將數(shù)字轉(zhuǎn)換為字符。我們?cè)谶@里使用了兩種方法。第一個(gè)涉及訪問預(yù)定義字符串中隨機(jī)數(shù)字索引處的字符。如果您想具體了解隨機(jī)字母數(shù)字字符串中應(yīng)包含的字符，則此技術(shù)非常有用。另一種方法涉及使用 toString() 方法將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為不同的基數(shù)。這減少了對(duì) max_random_number() 函數(shù)的調(diào)用。

當(dāng)然還有更多技術(shù)可用于生成隨機(jī)字母數(shù)字字符串。這完全取決于您的需求以及您想要的方法的創(chuàng)意程度。

Atas ialah kandungan terperinci Hasilkan nombor rawak dan rentetan dalam JavaScript. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!