php lcg_value與mt_rand生成0~1隨機(jī)小數(shù)的效果對比分析

更新時(shí)間：2017年04月05日 10:33:36 投稿：jingxian

下面小編就為大家?guī)硪黄猵hp lcg_value與mt_rand生成0~1隨機(jī)小數(shù)的效果對比分析。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧

因工作需要使用php生成0~1隨機(jī)小數(shù)，之前寫過一篇《php生成0~1隨機(jī)小數(shù)方法》，基于mt_rand()及mt_getrandmax()實(shí)現(xiàn)。

后來有網(wǎng)友評論，php原生方法lcg_value()可實(shí)現(xiàn)0~1隨機(jī)小數(shù)生成。

lcg_value說明

float lcg_value ( void )

lcg_value() 返回范圍為 (0, 1) 的一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)。本函數(shù)組合了周期為 2^31 - 85 和 2^31 - 249 的兩個(gè)同余發(fā)生器。本函數(shù)的周期等于這兩個(gè)素?cái)?shù)的乘積。

返回：范圍為 (0, 1) 的偽隨機(jī)數(shù)。

<?php
for($i=0; $i<5; $i++){
 echo lcg_value().PHP_EOL;
}
?>

輸出：

0.11516515851995
0.064684551575297
0.68275174031189
0.55730746529099
0.70215008878091

兩種生成0~1隨機(jī)小數(shù)方法進(jìn)行比較

1.執(zhí)行時(shí)間比較

執(zhí)行10萬次基于mt_rand()與mt_getrandmax()算法的運(yùn)行時(shí)間

<?php
/**
 * 生成0~1隨機(jī)小數(shù)
 * @param Int $min
 * @param Int $max
 * @return Float
 */
function randFloat($min=0, $max=1){
 return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min);
}

// 獲取microtime
function get_microtime(){
 list($usec, $sec) = explode(' ', microtime());
 return (float)$usec + (float)$sec;
}

// 記錄開始時(shí)間
$starttime = get_microtime();

// 執(zhí)行10萬次獲取隨機(jī)小數(shù)
for($i=0; $i<100000; $i++){
 randFloat();
}

// 記錄結(jié)束時(shí)間
$endtime = get_microtime();

// 輸出運(yùn)行時(shí)間
printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);
?>

輸出：run time 266.893148 ms

執(zhí)行10萬次lcg_value()的運(yùn)行時(shí)間

<?php
// 獲取microtime
function get_microtime(){
 list($usec, $sec) = explode(' ', microtime());
 return (float)$usec + (float)$sec;
}

// 記錄開始時(shí)間
$starttime = get_microtime();

// 執(zhí)行10萬次獲取隨機(jī)小數(shù)
for($i=0; $i<100000; $i++){
 lcg_value();
}

// 記錄結(jié)束時(shí)間
$endtime = get_microtime();

// 輸出運(yùn)行時(shí)間
printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);
?>

輸出：run time 86.178064 ms

執(zhí)行時(shí)間上比較，因?yàn)閘cg_value()直接是php原生方法，而mt_rand()與mt_getrandmax()需要調(diào)用兩個(gè)方法，并需要進(jìn)行計(jì)算，因此lcg_value()的執(zhí)行時(shí)間大約快3倍。

2.隨機(jī)效果比較

基于mt_rand()與mt_getrandmax()算法的隨機(jī)效果

<?php
/**
 * 生成0~1隨機(jī)小數(shù)
 * @param Int $min
 * @param Int $max
 * @return Float
 */
function randFloat($min=0, $max=1){
 return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min);
}

header('content-type: image/png');
$im = imagecreatetruecolor(512, 512);
$color1 = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);
$color2 = imagecolorallocate($im, 0, 0, 0);
for($y=0; $y<512; $y++){
 for($x=0; $x<512; $x++){
 $rand = randFloat();
 if(round($rand,2)>=0.5){
  imagesetpixel($im, $x, $y, $color1);
 }else{
  imagesetpixel($im, $x, $y, $color2);
 }
 }
}
imagepng($im);
imagedestroy($im);
?>

隨機(jī)效果圖：