Flotador aleatorio rápido entre 0 y 1

82

En Swift, estoy tratando de obtener un flotante aleatorio entre 0 y 1, pero parece que no puedo hacer que funcionen las conversiones de tipos.

func randomCGFloat() -> CGFloat {
    return CGFloat(arc4random()) / UINT32_MAX
}

Recibo un error de 'CGFloat' no convertible a 'UInt8'

Ejecutando Xcode 6.

swift  random  arc4random  cgfloat 
— Joe_Schmoe
fuente
— Cœur

Respuestas:

103

Intente inicializar el divisor también como flotante, a la:

CGFloat(Float(arc4random()) / Float(UINT32_MAX))
— jmduke
fuente
Gracias, intenté lanzar el denominador con CGFloat y no funcionó. Pero parece como si se lanzara a un flotador primero, y luego a un CGFloat funciona.
— Joe_Schmoe
2
No es necesario pasar Float, solo CGFloat(arc4random()) / CGFloat(UInt32.max).
— Hamish
@Joe_Schmoe si no pasa por Float / CGFloat, la división es un entero pequeño dividido por un entero grande, y siempre devolverá 0.
— Teng L
4
pero en swift 4.2 solo usa: Float.random (en: 0 .. <1)
— Andrew Paul Simmons
116

Esta es una extensión para números aleatorios de Int, Double, Float, CGFloat

Sintaxis Swift 3, 4 y 5

import Foundation
import CoreGraphics

// MARK: Int Extension

public extension Int {

    /// Returns a random Int point number between 0 and Int.max.
    static var random: Int {
        return Int.random(n: Int.max)
    }

    /// Random integer between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random Int point number between 0 and n max
    static func random(n: Int) -> Int {
        return Int(arc4random_uniform(UInt32(n)))
    }

    ///  Random integer between min and max
    ///
    /// - Parameters:
    ///   - min:    Interval minimun
    ///   - max:    Interval max
    /// - Returns:  Returns a random Int point number between 0 and n max
    static func random(min: Int, max: Int) -> Int {
        return Int.random(n: max - min + 1) + min

    }
}

// MARK: Double Extension

public extension Double {

    /// Returns a random floating point number between 0.0 and 1.0, inclusive.
    static var random: Double {
        return Double(arc4random()) / 0xFFFFFFFF
    }

    /// Random double between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random double point number between 0 and n max
    static func random(min: Double, max: Double) -> Double {
        return Double.random * (max - min) + min
    }
}

// MARK: Float Extension

public extension Float {

    /// Returns a random floating point number between 0.0 and 1.0, inclusive.
    static var random: Float {
        return Float(arc4random()) / 0xFFFFFFFF
    }

    /// Random float between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random float point number between 0 and n max
    static func random(min: Float, max: Float) -> Float {
        return Float.random * (max - min) + min
    }
}

// MARK: CGFloat Extension

public extension CGFloat {

    /// Randomly returns either 1.0 or -1.0.
    static var randomSign: CGFloat {
        return (arc4random_uniform(2) == 0) ? 1.0 : -1.0
    }

    /// Returns a random floating point number between 0.0 and 1.0, inclusive.
    static var random: CGFloat {
        return CGFloat(Float.random)
    }

    /// Random CGFloat between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random CGFloat point number between 0 and n max
    static func random(min: CGFloat, max: CGFloat) -> CGFloat {
        return CGFloat.random * (max - min) + min
    }
}

Utilizar :

let randomNumDouble  = Double.random(min: 0.00, max: 23.50)
let randomNumInt     = Int.random(min: 56, max: 992)
let randomNumFloat   = Float.random(min: 6.98, max: 923.09)
let randomNumCGFloat = CGFloat.random(min: 6.98, max: 923.09)
— YannSteph
fuente
1
@DaRk -_- D0G Estoy tratando de entender las matemáticas. ¿Por qué se divide por 0xFFFFFFFF para random () para Float y Double?
— Crystal
2
@EthanMick agregar actualización para el aspecto de Swift 2;)
— YannSteph
1
Aparece el error "no se puede llamar al valor del tipo que no es de función 'CGFloat'" al intentar usar CGFloat.random (mínimo: 0.1, máximo: 10.1)
— Andrew
1
No es necesario actualizar Swift 4.
— RyuX51
1
Con @YannickSteph Swift 5 y Xcode 10.2, la línea return Float(arc4random()) / 0xFFFFFFFFahora da una advertencia: '4294967295' is not exactly representable as 'Float'; it becomes '4294967296'. ¿Alguna idea de cómo resolver esa advertencia? Estoy pensando en dividir en su Float(UInt32.max)lugar.
— peacetype
26

Actualizando la respuesta de Sandy Chapman para Swift 3:

extension ClosedRange where Bound : FloatingPoint {
    public func random() -> Bound {
        let range = self.upperBound - self.lowerBound
        let randomValue = (Bound(arc4random_uniform(UINT32_MAX)) / Bound(UINT32_MAX)) * range + self.lowerBound
        return randomValue
    }
}

Ahora puedes decir cosas como (-1.0...1.0).random().

EDITAR Creo que hoy (Swift 4) escribiría algo como esto:

extension ClosedRange where Bound : FloatingPoint {
    public func random() -> Bound {
        let max = UInt32.max
        return
            Bound(arc4random_uniform(max)) /
            Bound(max) *
            (upperBound - lowerBound) +
            lowerBound
    }
}

NOTA Swift 4.2 introduce la generación nativa de números aleatorios y todo esto se vuelve discutible.

— mate
fuente
16

Aquí el marco hace un buen trabajo al generar datos de números aleatorios en Swift: https://github.com/thellimist/SwiftRandom/blob/master/SwiftRandom/Randoms.swift

public extension Int {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Int = 0, _ upper: Int = 100) -> Int {
        return lower + Int(arc4random_uniform(UInt32(upper - lower + 1)))
    }
}

public extension Double {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Double = 0, _ upper: Double = 100) -> Double {
        return (Double(arc4random()) / 0xFFFFFFFF) * (upper - lower) + lower
    }
}

public extension Float {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Float = 0, _ upper: Float = 100) -> Float {
        return (Float(arc4random()) / 0xFFFFFFFF) * (upper - lower) + lower
    }
}

public extension CGFloat {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: CGFloat = 0, _ upper: CGFloat = 1) -> CGFloat {
        return CGFloat(Float(arc4random()) / Float(UINT32_MAX)) * (upper - lower) + lower
    }
}
— Esqarrouth
fuente
Esto no funciona cuando se compila para Generic iOS device. El 0xffffffff no encaja dentro de un Int. Pruebe esto en su lugar CGFloat (UInt32.max)
— neoneye
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A continuación se muestra una extensión del IntervalTypetipo para hacer esto:

extension IntervalType {
    public func random() -> Bound {
        let range = (self.end as! Double) - (self.start as! Double)
        let randomValue = (Double(arc4random_uniform(UINT32_MAX)) / Double(UINT32_MAX)) * range + (self.start as! Double)
        return randomValue as! Bound
    }
}

Con esta extensión, puede usar la sintaxis de intervalo para generar un intervalo y luego obtener un valor aleatorio en ese intervalo:

(0.0...1.0).random()

Adición

Si está buscando hacer lo mismo para los Intcorreos electrónicos, puede usar la siguiente extensión en el CollectionTypeprotocolo:

extension CollectionType {
    public func random() -> Self._Element {
        if let startIndex = self.startIndex as? Int {
            let start = UInt32(startIndex)
            let end = UInt32(self.endIndex as! Int)
            return self[Int(arc4random_uniform(end - start) + start) as! Self.Index]
        }
        var generator = self.generate()
        var count = arc4random_uniform(UInt32(self.count as! Int))
        while count > 0 {
            generator.next()
            count = count - 1
        }
        return generator.next() as! Self._Element
    }
}

Ints no use el IntervalType. Usan en su Rangelugar. El beneficio de hacer esto en el CollectionTypetipo es que se transfiere automáticamente a los tipos Dictionaryy Array.

Ejemplos:

(0...10).random()               // Ex: 6
["A", "B", "C"].random()        // Ex: "B"
["X":1, "Y":2, "Z":3].random()  // Ex: (.0: "Y", .1: 2)
— Sandy Chapman
fuente
¿Cómo hacemos que esto funcione también para Ints, no la pregunta original, pero parece un próximo paso probable si estamos extendiendo IntervalType
— Joe_Schmoe
1
@Joe_Schmoe: He actualizado mi respuesta con los detalles sobre el uso .random()de Ints, Dictionarysy Arrays
— Sandy Chapman
Realmente me gusta esta solución, pero la estoy actualizando para incluir mejores prácticas genéricas
— tbondwilkinson
1
Broken in Swift 3.
— Matt
7

Rápido 5

let randomFloat = CGFloat.random(in: 0...1)
— Tejas K
fuente
6

Lo que sugirió jmduke parece funcionar en Playground con un pequeño cambio en la función:

func randomCGFloat() -> Float {
    return Float(arc4random()) /  Float(UInt32.max)
}

y la razón por la cual desde el documento rápido y como lo señala drewag: la conversión de tipo debe ser explícita, el ejemplo en el documento es:

let three = 3
let pointOneFourOneFiveNine = 0.14159
let pi = Double(three) + pointOneFourOneFiveNine
// pi equals 3.14159, and is inferred to be of type Double
— Ric Pruss
fuente
2 
drand48()

En caso de que necesite [Doble]. Entre 0 y 1. Eso es todo.

— Kowboj
fuente
1

Basado en la respuesta de YannickSteph

Para que funcione para cualquier tipo de punto flotante, como Double, Float, CGFloat, etc, se puede hacer una extensión para el BinaryFloatingPointtipo:

extension BinaryFloatingPoint {

    /// Returns a random floating point number between 0.0 and 1.0, inclusive.
    public static var random: Self {
        return Self(arc4random()) / 0xFFFFFFFF
    }

    /// Random double between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random double point number between 0 and n max
    public static func random(min: Self, max: Self) -> Self {
        return Self.random * (max - min) + min
    }
}
— Zappel
fuente
1

Detalles

Xcode: 9.2, Swift 4

Solución

extension BinaryInteger {

    static func rand(_ min: Self, _ max: Self) -> Self {
        let _min = min
        let difference = max+1 - _min
        return Self(arc4random_uniform(UInt32(difference))) + _min
    }
}

extension BinaryFloatingPoint {

    private func toInt() -> Int {
        // https://stackoverflow.com/q/49325962/4488252
        if let value = self as? CGFloat {
            return Int(value)
        }
        return Int(self)
    }

    static func rand(_ min: Self, _ max: Self, precision: Int) -> Self {

        if precision == 0 {
            let min = min.rounded(.down).toInt()
            let max = max.rounded(.down).toInt()
            return Self(Int.rand(min, max))
        }

        let delta = max - min
        let maxFloatPart = Self(pow(10.0, Double(precision)))
        let maxIntegerPart = (delta * maxFloatPart).rounded(.down).toInt()
        let randomValue = Int.rand(0, maxIntegerPart)
        let result = min + Self(randomValue)/maxFloatPart
        return Self((result*maxFloatPart).toInt())/maxFloatPart
    }
}

Uso

print("\(Int.rand(1, 20))")
print("\(Float.rand(5.231233, 44.5, precision: 3))")
print("\(Double.rand(5.231233, 44.5, precision: 4))")
print("\(CGFloat.rand(5.231233, 44.5, precision: 6))")

Muestra completa

import Foundation
import CoreGraphics

func run() {
    let min = 2.38945
    let max = 2.39865
    for _ in 0...100 {
        let precision = Int.rand(0, 5)
        print("Precision: \(precision)")
        floatSample(min: Float(min), max: Float(max), precision: precision)
        floatSample(min: Double(min), max: Double(max), precision: precision)
        floatSample(min: CGFloat(min), max: CGFloat(max), precision: precision)
        intSample(min: Int(1), max: Int(10000))
        print("")
    }
}

private func printResult<T: Comparable>(min: T, max: T, random: T) {
    let result = "\(T.self) rand[\(min), \(max)] = \(random)"
    print(result)
}

func floatSample<T: BinaryFloatingPoint>(min: T, max: T, precision: Int) {
    printResult(min: min, max: max, random: T.rand(min, max, precision: precision))
}

func intSample<T: BinaryInteger>(min: T, max: T) {
    printResult(min: min, max: max, random: T.rand(min, max))
}

Resultados

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— Vasily Bodnarchuk
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