Haskell:
Sinh số ngẫu nhiên

Làm thế nào:

Để sinh số ngẫu nhiên trong Haskell, người ta thường sử dụng gói random, là một phần của Haskell Platform. Dưới đây là hướng dẫn từng bước:

Đầu tiên, hãy chắc chắn rằng bạn đã cài đặt gói random. Nếu chưa, bạn có thể lấy nó qua Cabal hoặc Stack.

Sinh một Số Ngẫu Nhiên

Để sinh một số ngẫu nhiên đơn giản, bạn có thể sử dụng hàm randomRIO, sản xuất một giá trị ngẫu nhiên trong một phạm vi xác định.

import System.Random (randomRIO)

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

Sinh một Danh Sách Số Ngẫu Nhiên

Việc sinh một danh sách các số ngẫu nhiên hơi phức tạp hơn nhưng vẫn dễ dàng:

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

Đoạn mã này tạo ra một hàm randomList mà sinh ra một danh sách các số nguyên ngẫu nhiên. Thay thế (1, 100) bằng phạm vi bạn mong muốn.

Đi sâu hơn

Gói random của Haskell cung cấp một bộ sinh số ngẫu nhiên giả (PRNG), có nghĩa là các số được sinh ra không hoàn toàn ngẫu nhiên nhưng có thể xuất hiện ngẫu nhiên cho nhiều ứng dụng. Cốt lõi của khả năng sinh số ngẫu nhiên của Haskell nằm trong lớp kiểu RandomGen, mô phỏng các phương thức khác nhau để sinh số ngẫu nhiên, và lớp kiểu Random, bao gồm các kiểu có thể được sinh ra một cách ngẫu nhiên.

Lịch sử, cách tiếp cận của Haskell đối với việc sinh số ngẫu nhiên đã nhấn mạnh vào sự tinh khiết và khả năng tái sản xuất. Đây là lý do tại sao các hoạt động liên quan đến sự ngẫu nhiên được xử lý rõ ràng trong monad IO hoặc yêu cầu việc truyền và cập nhật trạng thái bộ sinh số một cách thủ công – để duy trì tính minh bạch tham chiếu.

Trong một số ứng dụng, như mật mã học, các số ngẫu nhiên giả do PRNG mặc định sinh ra có thể không đủ an toàn. Đối với những trường hợp sử dụng này, các lập trình viên Haskell thường chuyển sang các thư viện chuyên biệt hơn như crypto-random, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu khắt khe của các ứng dụng mật mã học.

Hơn nữa, các thư viện alternative như mwc-random cung cấp hiệu suất tốt hơn và chất lượng số ngẫu nhiên tốt hơn cho các mô phỏng và ứng dụng khác, bằng cách thực hiện các thuật toán hiện đại như Mersenne Twister.

Khi chọn một phương pháp sinh số ngẫu nhiên trong Haskell, điều cần thiết là phải xem xét nhu cầu của ứng dụng về chất lượng ngẫu nhiên, hiệu suất, và an ninh để chọn công cụ hay thư viện phù hợp nhất.