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目錄
產(chǎn)生不重複的唯一隨機(jī)序列
數(shù)學(xué)方法:線性回授移位暫存器(LFSR)
LFSR 構(gòu)造詳細(xì)資料
LFSR 的優(yōu)點(diǎn)
首頁 後端開發(fā) C++ 線性回授移位暫存器 (LFSR) 如何有效地產(chǎn)生不重複的獨(dú)特隨機(jī)序列?

線性回授移位暫存器 (LFSR) 如何有效地產(chǎn)生不重複的獨(dú)特隨機(jī)序列?

Dec 04, 2024 am 10:20 AM

How Can Linear Feedback Shift Registers (LFSRs) Efficiently Generate Unique Random Sequences Without Repetition?

產(chǎn)生不重複的唯一隨機(jī)序列

產(chǎn)生不重複的偽隨機(jī)數(shù)的任務(wù)在程式設(shè)計(jì)中提出了一個有趣的挑戰(zhàn)。雖然一些傳統(tǒng)方法涉及打亂一系列數(shù)字或檢查生成清單中的重複項(xiàng),但這些方法可能不是產(chǎn)生大量數(shù)字或確保效率的最佳方法。

數(shù)學(xué)方法:線性回授移位暫存器(LFSR)

為了產(chǎn)生大型隨機(jī)數(shù)而不儲存整個範(fàn)圍,稱為線性回授移位暫存器(LFSR)的數(shù)學(xué)技術(shù)提供了更合適的解決方案。 LFSR 是硬體或軟體實(shí)現(xiàn),使用一組移位暫存器產(chǎn)生位元序列,其中一些位元會回饋到輸入。

透過仔細(xì)選擇 LFSR 中的“抽頭”,可以建構(gòu)最大長度與暫存器大小一樣長的序列。例如,16 位元 LFSR 可以產(chǎn)生長度為 65535 且沒有任何重複的序列。

LFSR 構(gòu)造詳細(xì)資料

為了正確建構(gòu)LFSR,建議遵循以下準(zhǔn)則:

  1. 多項(xiàng)式: 選擇回授多項(xiàng)式確定異或運(yùn)算並確定序列屬性。
  2. 移位暫存器:使用非零種子初始化移位暫存器,以避免全零或全一狀態(tài)。
  3. 輸出: 通常,輸出位取自第一個或最後一個暫存器位,但其他變化是

LFSR 的優(yōu)點(diǎn)

利用LFSR產(chǎn)生不重複的隨機(jī)數(shù)有幾個好處:
  • 效率:
  • LFSR 可以有效地產(chǎn)生長隨機(jī)數(shù)序列,使其適合產(chǎn)生大量隨機(jī)數(shù)
  • 緊湊性:
  • 與混洗演算法相比,LFSR 的記憶體需求相對較低,尤其是對於大型序列。
  • 重複性:
  • 而 LFSR產(chǎn)生偽隨機(jī)序列,它們可以使用已知的種子和多項(xiàng)式重複,從而促進(jìn)測試和調(diào)試。

何時(shí)使用 LFSR

LFSR 在必須產(chǎn)生大隨機(jī)數(shù)而不重複的情況下特別有利。例如:
  • 不可預(yù)測且不重複的金鑰序列至關(guān)重要的加密應(yīng)用。
  • 蒙特卡羅模擬,其中需要唯一的隨機(jī)數(shù)才能進(jìn)行準(zhǔn)確評估。
  • 用於硬體或軟體測試的測試模式生成,其中可預(yù)測但非重複的序列是有益的。

以上是線性回授移位暫存器 (LFSR) 如何有效地產(chǎn)生不重複的獨(dú)特隨機(jī)序列?的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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c多態(tài)性:功能是否超載一種多態(tài)性? c多態(tài)性:功能是否超載一種多態(tài)性? Jun 20, 2025 am 12:05 AM

是的,函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式,具體來說是編譯時(shí)多態(tài)。 1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個函數(shù)。 2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時(shí)決定調(diào)用哪個函數(shù)。 3.與運(yùn)行時(shí)多態(tài)不同,函數(shù)重載在運(yùn)行時(shí)沒有額外開銷,實(shí)現(xiàn)簡單,但靈活性較低。

C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 C中有哪種多態(tài)性的多態(tài)性?解釋了 Jun 20, 2025 am 12:08 AM

C 有兩種主要的多態(tài)類型:編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。 1.編譯時(shí)多態(tài)通過函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。 2.運(yùn)行時(shí)多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承實(shí)現(xiàn),提供靈活性但有性能開銷。

C:多態(tài)性真的有用嗎? C:多態(tài)性真的有用嗎? Jun 20, 2025 am 12:01 AM

是的,C 中的多態(tài)性非常有用。1)它提供了靈活性,允許輕松添加新類型;2)促進(jìn)代碼重用,減少重復(fù);3)簡化維護(hù),使代碼更易擴(kuò)展和適應(yīng)變化。盡管存在性能和內(nèi)存管理的挑戰(zhàn),但其優(yōu)勢在復(fù)雜系統(tǒng)中尤為顯著。

C驅(qū)動器:常見錯誤 C驅(qū)動器:常見錯誤 Jun 20, 2025 am 12:12 AM

C destructorscanleadtoseveralcommonerrors.Toavoidthem:1)Preventdoubledeletionbysettingpointerstonullptrorusingsmartpointers.2)Handleexceptionsindestructorsbycatchingandloggingthem.3)Usevirtualdestructorsinbaseclassesforproperpolymorphicdestruction.4

C中的多態(tài)性:綜合指南 C中的多態(tài)性:綜合指南 Jun 21, 2025 am 12:11 AM

C 中的多態(tài)性分為運(yùn)行時(shí)多態(tài)性和編譯時(shí)多態(tài)性。 1.運(yùn)行時(shí)多態(tài)性通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn),允許在運(yùn)行時(shí)動態(tài)調(diào)用正確的方法。 2.編譯時(shí)多態(tài)性通過函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供更高的性能和靈活性。

C中的多態(tài)性的各種形式是什麼? C中的多態(tài)性的各種形式是什麼? Jun 20, 2025 am 12:21 AM

C polymorphismincludescompile-time,runtime,andtemplatepolymorphism.1)Compile-timepolymorphismusesfunctionandoperatoroverloadingforefficiency.2)Runtimepolymorphismemploysvirtualfunctionsforflexibility.3)Templatepolymorphismenablesgenericprogrammingfo

c認(rèn)識python的人的教程 c認(rèn)識python的人的教程 Jul 01, 2025 am 01:11 AM

學(xué)Python的人轉(zhuǎn)學(xué)C 最直接的困惑是:為什麼不能像Python那樣寫?因?yàn)镃 雖然語法更複雜,但提供了底層控制能力和性能優(yōu)勢。 1.語法結(jié)構(gòu)上,C 使用花括號{}而非縮進(jìn)組織代碼塊,且變量類型必須顯式聲明;2.類型系統(tǒng)與內(nèi)存管理方面,C 沒有自動垃圾回收機(jī)制,需手動管理內(nèi)存並註意釋放資源,使用RAII技術(shù)可輔助資源管理;3.函數(shù)與類定義中,C 需要明確訪問修飾符、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),並支持如運(yùn)算符重載等高級功能;4.標(biāo)準(zhǔn)庫方面,STL提供了強(qiáng)大的容器和算法,但需要適應(yīng)泛型編程思想;5

C多態(tài)性:編碼樣式 C多態(tài)性:編碼樣式 Jun 19, 2025 am 12:25 AM

C polymorphismisuniqueduetoitscombinationofcompile-timeandruntimepolymorphism,allowingforbothefficiencyandflexibility.Toharnessitspowerstylishly:1)Usesmartpointerslikestd::unique_ptrformemorymanagement,2)Ensurebaseclasseshavevirtualdestructors,3)Emp

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