在Swift中生成指定范围内的随机整数最简单的方法是什么？

Question

我迄今为止想出的方法是这样的：

func randRange (lower : Int , upper : Int) -> Int {
    let difference = upper - lower
    return Int(Float(rand())/Float(RAND_MAX) * Float(difference + 1)) + lower
}

这将生成包括上限和下限在内的随机整数。

- RonH

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这对我来说看起来相当容易。问题是什么？ - Luke

卢克，我只是想知道Swift内部或外部是否有一些功能可以让它更紧凑或更可靠。我认为下面的回答已经很清楚地表明了有这样的功能。 - RonH

好的，我还没有真正地机会去适应它。 - Luke

没有内置这个功能，这不是相当糟糕吗？ - Alper

让我们以一个例子开始，其中“范围”具有“最小值”和“最大值”（均为Uint32） - let random = arc4random_uniform(max - min + 1) + min。如有需要，可以将其扩展到生成随机负数的概念。 - holex

Answer 1

这是一个更加简单易懂的版本：

func randRange (lower: Int , upper: Int) -> Int {
    return lower + Int(arc4random_uniform(UInt32(upper - lower + 1)))
}

这可以进一步简化，如果您决定此函数仅适用于无符号值：

func randRange (lower: UInt32 , upper: UInt32) -> UInt32 {
    return lower + arc4random_uniform(upper - lower + 1)
}

或者，按照安东（+1 给你）提出的优秀想法，使用范围作为参数：

func random(range: Range<UInt32>) -> UInt32 {
    return range.startIndex + arc4random_uniform(range.endIndex - range.startIndex + 1)
}

- Jean Le Moignan

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谢谢，Jean - 很高兴知道我可以简单地引入arc4random。我还没有足够的声望给你投票，但是！ - RonH

@RonH 嘿，没问题 Ron，这都是为了好玩 :) - Jean Le Moignan

如何生成一个介于上限和下限之间的随机浮点数？ - fabian

Answer 2

根据评论的建议，已经编辑以消除取模偏差。 （感谢！）

我认为一个不错的方法是使用Swift的Range来定义边界，因为这样你可以指定1..100或1...100（包括或排除上限）。到目前为止，我想到的最好的方法是：

import Foundation // needed for rand()

func randInRange(range: Range<Int>) -> Int {
    // arc4random_uniform(_: UInt32) returns UInt32, so it needs explicit type conversion to Int
    // note that the random number is unsigned so we don't have to worry that the modulo
    // operation can have a negative output
    return  Int(arc4random_uniform(UInt32(range.endIndex - range.startIndex))) + range.startIndex
}

// generate 10 random numbers between -1000 and 999
for _ in 0...100 {
    randInRange(-1000...1000)
}

我尝试在Range上使用扩展，但似乎无法专门扩展Range< T where T: Int >。如果能够获得类似于(1..100).rand()的语法，那就更好了。

- Anton Tcholakov

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“模数偏差”是一个众所周知的结果：在大多数情况下，使用模算术会产生非均匀的结果。 - pjs

谢谢，安东 - 使用范围函数很好 - 但是，我更喜欢简的解决方案的视觉简洁性。 - RonH

目前（在Xcode 6 beta 5上），这不会生成-1000到999之间的范围，正如注释所说，而是会生成-1000到1000之间的范围。 range.endIndex的值对应于a ..< range边界的值（即排除边界）。因此+1是不必要的。Jean上面的版本显然也有同样的问题。我不明白的是为什么他们会使用排除边界，对于一个叫做endIndex的属性来说似乎很反直觉...也许在beta 6中已经改变了？ - iOS Gamer

Answer 3

这可以在最新的Swift版本中完成：

Int.random(in: 1...99)

以上代码将会生成一个介于1和99之间的随机整数（包括99）。

- Bilal Saleem

Answer 4

如果您喜欢使用扩展程序：

extension CountableClosedRange where Bound == Int {
    var randomValue: Int {
        return lowerBound + Int(arc4random_uniform(UInt32(upperBound - lowerBound)))
    }
}

extension CountableRange where Bound == Int {
    var randomValue: Int {
        return lowerBound + Int(arc4random_uniform(UInt32(upperBound - lowerBound)))
    }
}

(0...6).randomValue
(0..<7).randomValue

- lucamegh