梅森旋轉法偽隨機數在delphi下實現

梅森旋轉法（也有翻譯為馬特賽特旋轉演算法）產生的偽隨機數比線性同餘法要好。產生隨機數的速度快、周期長，可達到2^19937-1，且具有623維均勻分布的性質，對於一般的應用來說，足夠大了，序列關聯比較小，能通過很多隨機性測試。現在很多程式語言都預設用梅森旋轉法來提供偽隨機數比如c++從11開始加入了梅森旋轉法，但delphi一直都是用的線性同於法，在xe10.3還是這樣的：

//random integer, implemented as a deterministic linear congruential generator

// with 134775813 as a and 1 as c.

在乙個日本**上找到了現成的梅森旋轉法pascal**，直接儲存為pas檔案即可使用。

使用方法：

procedure tform1.formcreate(sender: tobject);
begin
randomize; //原隨機數初始化
initmt(random(9999999)); //用線性同餘法生成的隨機數來初始化梅森旋轉法
end;
procedure tform1.button1click(sender: tobject);
begin
memo1.lines.add(iranmt.tostring); //獲取乙個梅森旋轉隨機數
end;

梅森旋轉法單元**


unit uranmt;
inte***ce
procedure initmt(seed : longint);
procedure initmtbyarray(initkey : array of longint; keylength : word);
function iranmt : cardinal;
implementation
const
n = 624;
m = 397;
matrix_a = $9908b0df; 
upper_mask = $80000000; 
lower_mask = $7fffffff; 
mag01 : array[0..1] of cardinal = (0, matrix_a);
var mt : array[0..(n-1)] of cardinal; 
mti : word; 
procedure initmt(seed : longint);
var i : word;
begin
mt[0] := seed and $ffffffff;
for i := 1 to n-1 do
begin
mt[i] := (1812433253 * (mt[i-1] xor (mt[i-1] shr 30)) + i);
mt[i] := mt[i] and $ffffffff;
end;
mti := n;
end;
procedure initmtbyarray(initkey : array of longint; keylength : word);
var i, j, k, k1 : word;
begin
initmt(19650218);
i := 1;
j := 0;
if n > keylength then k1 := n else k1 := keylength;
for k := k1 downto 1 do
begin
mt[i] := (mt[i] xor ((mt[i-1] xor (mt[i-1] shr 30)) * 1664525)) + initkey[j] + j; 
mt[i] := mt[i] and $ffffffff; 
i := i + 1;
j := j + 1;
if i >= n then
begin
mt[0] := mt[n-1];
i := 1;
end;
if j >= keylength then j := 0;
end;
for k := n-1 downto 1 do
begin
mt[i] := (mt[i] xor ((mt[i-1] xor (mt[i-1] shr 30)) * 1566083941)) - i; 
mt[i] := mt[i] and $ffffffff; 
i := i + 1;
if i >= n then
begin
mt[0] := mt[n-1];
i := 1;
end;
end;
mt[0] := $80000000; 
end;
function iranmt : cardinal;
var y : cardinal;
k : word;
begin
if mti >= n then 
begin
if mti = n + 1 then initmt(5489);
for k := 0 to (n-m)-1 do
begin
y := (mt[k] and upper_mask) or (mt[k+1] and lower_mask);
mt[k] := mt[k+m] xor (y shr 1) xor mag01[y and $1];
end;
for k := (n-m) to (n-2) do
begin
y := (mt[k] and upper_mask) or (mt[k+1] and lower_mask);
mt[k] := mt[k - (n - m)] xor (y shr 1) xor mag01[y and $1];
end;
y := (mt[n-1] and upper_mask) or (mt[0] and lower_mask);
mt[n-1] := mt[m-1] xor (y shr 1) xor mag01[y and $1];
mti := 0;
end;
y := mt[mti];
mti := mti + 1;
y := y xor (y shr 11);
y := y xor ((y shl 7) and $9d2c5680);
y := y xor ((y shl 15) and $efc60000);
y := y xor (y shr 18);
iranmt := y
end;
const
init : array[0..3] of longint = ($123, $234, $345, $456);
begin
initmtbyarray(init, 4);
end.

更多**可以在這日本**看到：

梅森旋轉法偽隨機數在delphi下實現

梅森旋轉演算法（Mersenne Twister）

字元陣列逆序（三步旋轉法）

可以用旋轉法繪製平行四邊形

梅森旋轉法偽隨機數在delphi下實現

梅森旋轉演算法（Mersenne Twister）

字元陣列逆序（三步旋轉法）

可以用旋轉法繪製平行四邊形

相關推薦