【问题标题】:Generate a specific number given X inputs of dice rolls给定 X 次掷骰子输入,生成特定数字
【发布时间】:2019-05-05 17:05:23
【问题描述】:

我正在尝试提出一个解决方案,我需要掷一些骰子(所有骰子大小相同)并达到指定的数字。如果我已经进行了所有验证以确保数字有效并且理论上可以达到预期的结果,那么有没有人有一个很好的算法来解决这个问题?请注意,它应该是随机的,而不仅仅是一个直线。

一些例子

掷出 3 d6 得到 14 -> 所以它可以输出 5,3,6 或 6,6,2

掷 4 d20 得到 66 -> 所以它可以输出 16,14,19,17

我需要一个通用函数,它可以接受任意大小的骰子、任意掷骰数和期望的结果。

我最初的尝试如下,虽然这不会产生所需的输出(你现在可以忽略mod,这也是为了允许修饰符)。此示例还缺少对可实现所需输出的验证,但这不是问题的一部分。

let desired = 19
let mod = 0
let dm = desired - mod
let n = 5;// number of dice
let d = 6 // dice sides
let nums = []

for(i =0; i< n; i++) {
    nums.push(Math.round(Math.random() * Math.round(d)) + 1)
}

let sum = nums.reduce((acc,val) => acc + val)


nums = nums.map(a => Math.round((a/sum) * dm))

let diff = dm - (nums.reduce((acc,val) => acc + val))
function recursive(diff) {
    let ran = nums[Math.random() * Math.round(nums.length -1)]
    if(nums[ran] + diff > d || nums[ran] + diff < 1) {
        recursive(diff)
    } else {
        nums[ran] += diff
    }
}
while(diff != 0) {
    recursive(diff)
    diff += diff < 0 ? 1 : -1;
}

alert(nums)

【问题讨论】:

  • 每个目标只需要一组有效的掷骰子?
  • 是的,我想函数签名将类似于:function generateRolls(desiredResult, numberOfDiceToRoll, numberOfDiceSides) 我希望它们看起来是随机的,所以不仅仅是将结果除以 numberOfDice 的情况跨度>
  • 好的,所以你从要求你在最后一卷有足够的射程到零的要求向后工作,从目标开始倒计时。例如,当您有 D6 时,这是为了避免需要 8 个。
  • 你能再扩展一下吗?或许可以回答一下?
  • 你真的只需要一个“随机”的分区,还是会用相同的参数重复调用函数?如果可以进行一些预计算,您可以获得均匀分布的解决方案,但对于单个解决方案而言,这需要大量工作。

标签: javascript algorithm dice


【解决方案1】:

递归:

function foo(desired, rolls, sides, current) {
  if (rolls === 0) {
    return current.reduce((s, c) => s + c) === desired ? current : null;
  }
  
  const random = [];
  for (let i = 1; i <= sides; i++) {
    const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (random.length + 1))
    random.splice(randomIndex, 0, i);
  }
  
  for (const n of random) {
    const result = foo(desired, rolls - 1, sides, [...current, n]);
    if (result) {
      return result;
    }
  }
}

console.log(foo(14, 3, 6, []))

非递归:

function foo(desired, rolls, sides) {
  const stack = [[]];
  while (stack.length) {
    const current = stack.pop();    
    const random = [];
    for (let i = 1; i <= sides; i++) {
      const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (random.length + 1));
      random.splice(randomIndex, 0, i);
    }
  
    for (const n of random) {
      if (current.length === rolls - 1) {
        if (current.reduce((s, c) => s + c + n) === desired) {
          return [...current, n];
        }
      } else {
        stack.push([...current, n]);
      }
    }
  }   
}

console.log(foo(14, 3, 6));

具有最小内存消耗的非递归:

function foo(desired, rolls, sides) {
  const currentIndexes = Array(rolls).fill(0);
  const randoms = Array.from({ length: rolls }, () => {
    const random = [];
    for (let i = 1; i <= sides; i++) {
      const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (random.length + 1));
      random.splice(randomIndex, 0, i);
    }
    return random;
  })
  while (true) {
    if (currentIndexes.reduce((s, idx, i) => s + randoms[i][idx], 0) === desired) {
      return currentIndexes.map((idx, i) => randoms[i][idx]);
    }
    for (let i = currentIndexes.length - 1; i >= 0; i--) {
      if (currentIndexes[i] < sides - 1) {
        currentIndexes[i] += 1;
        break;
      }
      currentIndexes[i] = 0;
    }
  }
}

console.log(foo(14, 3, 6));

通过基于前一卷计算最后一卷,具有最小内存消耗和提高性能的非递归解决方案。

function foo(desired, rolls, sides) {
  const currentIndexes = Array(rolls - 1).fill(0);
  const randoms = Array.from({ length: rolls - 1 }, () => {
    const random = [];
    for (let i = 1; i <= sides; i++) {
      const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (random.length + 1));
      random.splice(randomIndex, 0, i);
    }
    return random;
  })
  while (true) {
    const diff = desired - currentIndexes.reduce((s, idx, i) => s + randoms[i][idx], 0);
    if (diff > 0 && diff <= sides) {
      return [...currentIndexes.map((idx, i) => randoms[i][idx]), diff];
    }
    for (let i = currentIndexes.length - 1; i >= 0; i--) {
      if (currentIndexes[i] < sides - 1) {
        currentIndexes[i] += 1;
        break;
      }
      currentIndexes[i] = 0;
    }
  }
}

console.log(foo(66, 4, 20));

【讨论】:

  • 第二种解决方案似乎不起作用。例如。 console.log(foo(60, 10, 10, [])) => [ 5, 4, 10, 2, 2, 6, 9, 5, 9, 1 ] 总和为 53,而不是 60。其他的似乎有效(至少在一些试验中),但在我看来并不是很随机。
  • 我不得不同意,似乎没有太多的随机性。例如,如果我只掷 2 个骰子,每次console.log(foo(18, 2, 20, [])) 总是输出相同的结果@ 987654328@ 这也是使用非递归函数
  • @TommyBs 哎呀,我忘了用括号括住random.length + 1,它使1 始终是第一个滚动数字。对此感到抱歉。现在应该没问题了。
  • 谢谢我 +1,感谢您按照我的要求在 JS 中写下您的答案,但我接受了下面的红宝石答案。纯粹是因为它首先出现并帮助我自己解决了问题
【解决方案2】:

红宝石解决方案:

def foo(count, dim, desired, results = [])
  return results if count == 0
  raise ArgumentError if count > desired
  raise ArgumentError if count * dim < desired

  max_roll = (dim <= desired - count) ? dim : desired - count + 1
  min_roll = [(desired - (count-1) * dim), 1].max
  roll = (rand(min_roll..max_roll))
  results << roll

  foo(count - 1, dim, desired - roll, results)

  results
end

puts foo(3, 6, 11).inspect
puts foo(2, 6, 11).inspect
puts foo(4, 4, 11).inspect

结果:

[3, 4, 4]
[5, 6]
[2, 3, 4, 2]

所以基本上它是递归函数。对于每个步骤:

  • 掷骰子(在 min_roll..max_roll 允许的范围内)
  • 调用相同的函数,但通过骰子已经消耗的数字减少计数,并通过滚动值扩展结果数组

注意一件事:这种行为可能会导致结果开头的数字更大。为了避免这种情况,只需在它的末尾随机播放函数的结果

【讨论】:

  • 将 min_roll 设置为比率desired / count 似乎保证结果的开头不会有小数字。例如,不可能从 1 开始,除非期望的骰子数量少于两倍。
  • 我的错!已修复 - 这只是为了防止在 2k6 中第一个骰子给出 1 的情况,所以第二次投掷是不可能的
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