php lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果对比分析

因工作需要使用php生成0~1随机小数，之前写过一篇《php生成0~1随机小数方法》，基于mt_rand()及mt_getrandmax()实现。

后来有网友评论，php原生方法lcg_value()可实现0~1随机小数生成。

lcg_value说明

float lcg_value ( void )

lcg_value() 返回范围为 (0, 1) 的一个伪随机数。本函数组合了周期为 2^31 - 85 和 2^31 - 249 的两个同余发生器。本函数的周期等于这两个素数的乘积。

返回：范围为 (0, 1) 的伪随机数。

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

输出：

0.11516515851995
0.064684551575297
0.68275174031189
0.55730746529099
0.70215008878091

两种生成0~1随机小数方法进行比较

1.执行时间比较

执行10万次基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的运行时间

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

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

    // 记录开始时间
    $starttime = get_microtime();

    // 执行10万次获取随机小数
    for($i=0; $i<100000; $i++){
     randFloat();
    }

    // 记录结束时间
    $endtime = get_microtime();

    // 输出运行时间
    printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);
    ?>

输出：run time 266.893148 ms

执行10万次lcg_value()的运行时间

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

    // 记录开始时间
    $starttime = get_microtime();

    // 执行10万次获取随机小数
    for($i=0; $i<100000; $i++){
     lcg_value();
    }

    // 记录结束时间
    $endtime = get_microtime();

    // 输出运行时间
    printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);
    ?>

输出：run time 86.178064 ms

执行时间上比较，因为lcg_value()直接是php原生方法，而mt_rand()与mt_getrandmax()需要调用两个方法，并需要进行计算，因此lcg_value()的执行时间大约快3倍。

2.随机效果比较

基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的随机效果

    <?php
    /**
     * 生成0~1随机小数
     * @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);
    ?>

随机效果图：

lcg_value()的随机效果

随机效果上比较，可以看出使用mt_rand()与mt_getrandmax()算法生成的随机效果较乱序，随机效果比lcg_value()较好。

总结：**lcg_value()执行速度快，但随机效果不及基于mt_rand()与mt_getrandmax()**算法实现。

以上这篇php lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果对比分析就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。