Atsitiktinės atrankos problemos, dėl kurios antroji „JavaScript“ kilpa kartoja tuos pačius skaičius, paaiškinimas

Netikėtas elgesys su atsitiktiniais skaičiais „JavaScript“ kilpose

Generavimas atsitiktiniai skaičiai „JavaScript“. yra dažna užduotis dirbant su masyvais. Tačiau tokioms operacijoms naudojant kilpas kartais gali atsirasti netikėtų rezultatų. Reikšminga problema yra tada, kai kelios iteracijos sukuria identiškas arba nuspėjamas reikšmes.

Šiame straipsnyje nagrinėjama dažna problema, kai manoma, kad dvi for-kilpos generuoja atsitiktinius skaičius iš dviejų skirtingų masyvų. Nors pirmoji kilpa veikia teisingai, atrodo, kad antroji kilpa kiekvieną kartą grąžina tą pačią reikšmių seką, ypač skaičius 30, 29, 28, 27 ir 26.

Išnagrinėsime pagrindinę šios problemos priežastį ir suprasime, kodėl antroji for-kilpa nesukuria tikro atsitiktinumo. Be to, šiame straipsnyje bus pateikti sprendimai, kaip pataisyti kodą ir užtikrinti, kad kiekviena kilpa veiktų atskirai.

Suprasdami spąstus atsitiktinės atrankos logika ir kaip patinka metodai Math.random() darbą, panašius klausimus galėsite spręsti ir būsimuose projektuose. Pasinerkime į kodą, kad nustatytų klaidą ir aptartume būdus, kaip ją pagerinti.

„JavaScript“ masyvo atsitiktinės atrankos logikos analizė

Pateikti sprendimai sprendžia dažną problemą, kai dvi kilpos bando generuoti atsitiktinius skaičius iš skirtingų masyvų, tačiau viena kilpa nesuteikia tikrai atsitiktinių rezultatų. Pagrindinė šios problemos priežastis yra kaip Math.random() yra naudojamas. Pradiniame scenarijuje, nustatant atsitiktinį indeksą, skaičiavimas įtraukė +1. Dėl šios subtilios klaidos programa kartais pasirinko netinkamą indeksą, todėl antroji kilpa sukuria neatsitiktinius išėjimus, pvz., atgalinę atskaitą nuo 30 iki 26.

Pataisyti sprendimai naudojami Math.floor (Math.random() * masyvas.ilgis) kad sugeneruoti indeksai būtų galiojantys. Šios formulės logika yra padauginti rezultatą Math.random() (kuris yra nuo 0 iki 1) pagal masyvo ilgį. The Math.floor() metodas apvalina rezultatą iki artimiausio sveikojo skaičiaus, o tai užtikrina, kad indeksas visada yra diapazone. Šis pakeitimas išsprendžia problemą ir užtikrina, kad kiekviena ciklo iteracija atsitiktinai parenka kitą elementą.

Vienas iš patobulintų sprendimų naudojamas array.splice() norėdami gauti ir pašalinti elementus iš masyvo. Šis metodas apsaugo nuo dublikatų, nes tiesiogiai modifikuoja pradinį masyvą ir užtikrina, kad anksčiau pasirinkti elementai nebepasiekiami vėlesnėse iteracijose. Pirmoji kilpa tinkamai veikia pagal šią logiką, o dabar antroji kilpa elgiasi taip pat, pritaikius panašius pataisymus. Kiekvienas iškvietimas į splice() grąžina pašalintą elementą, kuris vėliau atspausdinamas konsolėje.

Kitas svarbus patobulinimas yra daugkartinio naudojimo funkcijos kūrimas atsitiktiniams elementams pasirinkti. Funkcija getRandomFromArray supaprastina procesą įtraukdama logiką į vieną pakartotinai naudojamą bloką. Šis metodas daro kodą lengviau prižiūrimą ir lengviau suprantamą. Be to, buvo pridėti vienetų testai, siekiant patvirtinti funkcijos teisingumą įvairiose aplinkose. Naudojimas tvirtinti teiginiai padeda patvirtinti, kad grąžinamo masyvo ilgis atitinka lūkesčius ir kad visi pasirinkti elementai yra unikalūs. Taip susisteminus kodą sprendimai yra ne tik funkcionalūs, bet ir tvirti bei lengvai pritaikomi įvairiems scenarijams.

// Solution 1: Correcting the Random Selection Logic
let col1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];
let col2 = [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30];

for (let i = 0; i < 5; i++) {
  const random = Math.floor(Math.random() * col1.length);
  const number = col1.splice(random, 1)[0];
  console.log(number);
}

for (let i = 0; i < 5; i++) {
  const random = Math.floor(Math.random() * col2.length);
  const number = col2.splice(random, 1)[0];
  console.log(number);
}

// Solution 2: Functional Approach with Reusable Functions
const getRandomFromArray = (array, count) => {
  const result = [];
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    const random = Math.floor(Math.random() * array.length);
    result.push(array.splice(random, 1)[0]);
  }
  return result;
};

const col1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];
const col2 = [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30];

console.log(getRandomFromArray(col1, 5));
console.log(getRandomFromArray(col2, 5));

// Solution 3: Simple Unit Test to Verify Random Output
const assert = (condition, message) => {
  if (!condition) {
    throw new Error(message || "Assertion failed");
  }
};

const testRandomFunction = () => {
  const array = [1, 2, 3, 4, 5];
  const result = getRandomFromArray([...array], 5);
  assert(result.length === 5, "Result length should be 5");
  assert(new Set(result).size === 5, "All numbers should be unique");
};

testRandomFunction();
console.log("All tests passed!");

Išplėstinės koncepcijos: įprastų atsitiktinio masyvo pasirinkimo klaidų išvengimas

„JavaScript“, naudojant atsitiktinių skaičių generavimas ciklo viduje reikia kruopščiai įgyvendinti, kad būtų išvengta įprastų spąstų. Viena iš svarbių problemų kyla, kai dėl netinkamų indekso skaičiavimų pasirenkami nenumatyti arba pasikartojantys elementai. Generuodami atsitiktinius skaičius kūrėjai turi užtikrinti, kad indeksai liktų masyvo galiojančiame diapazone. Pradiniame kode pridedant +1 ilgis atsitiktineje formulėje netyčia viršijo masyvo ribas, o tai lėmė nenuspėjamą elgesį antroje kilpoje.

Kita nepastebėta problema yra masyvo manipuliavimo metodų pasirinkimas. Nors splice() yra efektyvus elementų pašalinimui nepaliekant tarpų, naudojant indexOf() neteisingai gali sugriauti logiką. Jei masyve nerandama atsitiktinai sugeneruotos reikšmės, funkcija grįš -1, gali sukelti klaidų. Tiesiogiai sujungiant, naudojant indeksą, kurį sugeneravo Math.floor(), kodas visiškai išvengia šios problemos, nes pasiekiami tik galiojantys indeksai.

Be to, pakartotinis naudojimas ir moduliškumas yra pagrindinė profesinio tobulėjimo praktika. Funkcionalumo įtraukimas į daugkartinio naudojimo funkcijas užtikrina geresnį priežiūrą. Taip pat išvengiama kodo dubliavimo ir pagerinamas skaitomumas. Vienetų testų naudojimas yra dar viena veiksminga praktika siekiant užtikrinti nuoseklius rezultatus, ypač dirbant su atsitiktiniais elementais. Rezultatų patvirtinimas teiginiais padeda anksti pastebėti netikėtą elgesį. Derindami gerą praktiką, kūrėjai gali parašyti patikimą „JavaScript“ kodą, kuris ne tik atitinka funkcinius reikalavimus, bet ir efektyviai veikia įvairiuose scenarijuose.