伪随机和真随机区别( 二 ) _伪随机和真随机

真随机：有一天，小明在的班级上举办了一次抽奖活动。这个班级有40个学生，所以为了公平起见，保证每个学生都有1/40的几率中奖，老师准备了40个相同的纸盒，每个纸盒中都有40张纸条，有1张纸条是中奖纸条。这样一来，每个学生都有1/40的几率中奖，但每个学生是否中奖并不受其他学生的影响。在极端情况下，这个班上可能40个学生都能中奖。这就是真随机。
伪随机：小明班上举办了抽奖活动。为了公平起见，老师准备了1个纸盒，纸盒中有40张纸条，只有1张纸条是中奖纸条。这样一来，每个学生都有1/40的几率中奖——但是显而易见，这个班上有且仅有一名学生能够中奖。一名学生在中奖后，余下的所有学生中奖几率都会减少至0 。这就是伪随机。
什么是“随机”？教你分清“伪随机”和“真随机”
?很久以前流传着这样一则笑话：一个身患重病的人决定去动手术。在手术之前，他问医生：“这起手术的成功率是多少？”医生回答他：“只有1% 。”他很惊慌，但是医生说：“没事的，在你之前我已经治死过99个人了。”
这是一则嘲笑那些不懂“概率”的人的笑话，却讲出了“真随机”和“伪随机”之间的区别。
在四月末的时候，我曾写过一篇《你打游戏靠的是技术，还是运气？》，其中就提及了“伪随机”这个概念。当时受限于篇幅，没有详细展开解释“伪随机”的概念。前不久，在因国际邀请赛而备受关注的Dota2在最近一次的更新中，有这么一条更新内容： “落空的负面效果和下坡攻击的落空效果现在都采用伪随机触发”。
那么到底什么是 “伪随机” 呢？以及和“伪随机”对应的 “真随机” 又是什么概念？
赝随机数算法（Pseudo-Random Number Generator，简称PRNG）是计算机的一个术语——当然，它也可以被叫做“伪随机数算法”，只是为了方便与游戏中的“伪随机数”进行区分，本文中统一称作“赝随机数算法” 。
众所周知，计算机程序是由无数“0”和“1”两种状态构成的，如果一个状态不是“0”，那就必定是“1”，颇有种非黑即白的味道。
因此，在计算机程序中，不存在“不确定”的数字，只有确定的“1”和“0” 。基于这种特性，计算机无法生成“真正的（不确定的）随机数” 。
那么在计算机中，需要生成或是使用到随机数的时候怎么办呢？通常是利用计算机抓取一些数值，然后将这些数值输入至一个复杂算法（常用的算法是同余法和梅森旋转算法，有兴趣的读者可以自行查询，这里就不展开讲了）当中，通过一系列运算得出一个数字，这就是平常说的赝随机数了。
只要最初输入的数值（初值）不变，那么输出的值都会是同一个值，这就证明了这个数并不随机，只是看起来随机而已。
换句话说，只要这个随机数是由确定算法生成的，那就是赝随机数。
所以下一次在和朋友聊天时提到真随机数、伪随机数时，如果有人插嘴：“计算机只能生成伪随机数，所以根本没有什么真随机”，那你就可以霸气侧漏地说他是 “云玩家” 了。
我们通常说的真随机又名 “纯随机”（True Random Distribution），就是我们平常一直说的那种、一般意义上的“随机” 。
在真随机中，每一个事件都是相互独立、服从真随机分布的，不受其他事件的发生而改变。比方说某款游戏为了吸引用户，拥有这么一个随机抽卡系统：每次抽卡时，都有1%的几率抽出SSR卡片，这个概率服从真随机分布。
回到我们最开始说的那个“治死99个”的笑话：我们一眼就能看出这个笑话的不合理性。但在抽卡游戏中，我们的大脑瞬间失去理智。有相当一部分玩家认为：我连抽100次，总能抽到这张卡吧！
实际上，连抽100次却抽不出1%的SSR卡的几率是为(1-0.01)^100=36.6%，甚至还稍稍超过了1/3 。将连抽数字上升至300，也仍有4.9%的几率。
换句话说，假设有10000个玩家连抽100次，就有约3660个玩家抽不出这张SSR；10000个玩家连抽300次，也仍有约490个玩家抽不出这张SSR ——这对玩家的游戏体验来说可以说是毁灭性的打击。
尽管纯随机在数学上是无罪的，在代码中更是明明白白、清清楚楚，但玩家抽不出卡可不会回想到初高中的数学课本，而是首先怀疑几率是否被策划运营篡改、这背后又是否有肮脏的PY交易……
当然不仅仅是在抽卡系统当中如此。在一些竞技性比较强的游戏中（比如War3、Dota2之中——英雄联盟几乎完全摘除了随机系统，不在此列），连续数次的“走运”极大影响游戏的竞技性和观赏性。