Książki
Haskell
Rozdział 3. Liczby
Generowanie liczb losowych

Haskell:
Generowanie liczb losowych

Jak to zrobić:

Aby generować liczby losowe w Haskellu, zwykle używa się pakietu random, który jest częścią platformy Haskell. Oto przewodnik krok po kroku:

Na początku upewnij się, że masz zainstalowany pakiet random. Jeśli nie, możesz go zdobyć przez Cabal lub Stack.

Generowanie losowej liczby

Aby wygenerować prostą losową liczbę, możesz użyć funkcji randomRIO, która produkuje losową wartość w określonym zakresie.

import System.Random (randomRIO)

main :: IO ()
main = do
  randomNumber <- randomRIO (1, 10) :: IO Int
  putStrLn $ "Random number: " ++ show randomNumber

Generowanie listy liczb losowych

Generowanie listy liczb losowych jest nieco bardziej zaawansowane, ale nadal proste:

import System.Random (randomRIO)

randomList :: Int -> IO [Int]
randomList 0 = return []
randomList n = do
  r <- randomRIO (1, 100)
  rs <- randomList (n-1)
  return (r:rs)

main :: IO ()
main = do
  numbers <- randomList 5
  print numbers

Ten fragment kodu tworzy funkcję randomList, która generuje listę losowych liczb całkowitych. Zamień (1, 100) na żądany zakres.

Wnikliwe spojrzenie

Pakiet random w Haskellu zapewnia generator liczb pseudolosowych (PRNG), co oznacza, że wygenerowane liczby nie są prawdziwie losowe, ale mogą wydawać się losowe dla wielu zastosowań. Rdzeń możliwości generowania liczb losowych w Haskellu leży w klasie typów RandomGen, która abstrahuje różne metody generowania liczb losowych, oraz w klasie typów Random, która zawiera typy, które mogą być generowane losowo.

Historycznie podejście Haskella do generowania liczb losowych podkreślało czystość i reprodukowalność. Dlatego operacje związane z losowością są wyraźnie obsługiwane w monadzie IO lub wymagają ręcznego przekazywania i aktualizowania stanów generatora — aby zachować przezroczystość odniesienia.

W niektórych zastosowaniach, takich jak kryptografia, pseudolosowe liczby generowane przez domyślny PRNG mogą nie być wystarczająco bezpieczne. W takich przypadkach programiści Haskell często zwracają się ku bardziej wyspecjalizowanym bibliotekom, takim jak crypto-random, które są zaprojektowane, aby spełniać rygorystyczne wymagania aplikacji kryptograficznych.

Co więcej, alternatywne biblioteki takie jak mwc-random oferują lepszą wydajność i jakość liczb losowych dla symulacji i innych zastosowań, implementując nowoczesne algorytmy takie jak Mersenne Twister.

Wybierając podejście do generowania liczb losowych w Haskellu, istotne jest, aby wziąć pod uwagę potrzeby aplikacji związane z jakością losowości, wydajnością i bezpieczeństwem, aby wybrać najbardziej odpowiednie narzędzie lub bibliotekę.

Zaokrąglanie liczb