在Java和Python中实现XorShift相同

Question

我想在Java,Python和JavaScript中实现XorShift PRNG.给定相同的种子,不同的实现必须生成完全相同的序列.到目前为止,我还没能做到这一点.

我在Java中的实现

在Java中使用以下XorShift PRNG实现(其中x是一个long字段):

public long randomLong() {
    x ^= (x << 21);
    x ^= (x >>> 35);
    x ^= (x << 4);
    return x;
}

如果我播种x到1,前四个调用randomLong()将生成:

35651601
1130297953386881
-9204155794254196429
144132848981442561

我在Python中的实现

无论有没有numpy我都尝试过.下面是使用numpy的版本.

def randomLong(self):
    self.x ^= np.left_shift(self.x, 21)
    self.x ^= np.right_shift(self.x, 35)
    self.x ^= np.left_shift(self.x, 4)
    return self.x

使用相同的种子,Python函数将生成:

35651601
1130297953386881
-9204155787274874573 # different
143006948545953793   # different

我的JavaScript实现

我还没有尝试过,因为JavaScript的唯一数字类型似乎是基于IEEE 754的双打,这开启了不同的蠕虫病毒.

我认为原因是什么

Java和Python有不同的数字类型.Java有32位和64位整数,而Python有很时髦的大型int.

看起来移位运算符具有不同的语义.例如,在Java中有逻辑和算术移位,而在Python中只有一种移位(逻辑？).

问题

我很高兴能得到一个答案,让我用这三种语言写一个PRNG,而且速度很快.它不一定非常好.我已经考虑将C libs实现移植到其他语言,虽然它不是很好.

• 我可以修复上面的实现,以便它们工作吗？
• 我应该切换到另一个更容易在prog.langs上实现的PRNG函数吗？

我已经读过有人建议使用Python的java.util.Random类的SO.我不想要这个,因为我也需要JavaScript中的函数,我不知道这个包存在于那里.

Answer 1

我很高兴能得到一个答案,让我用这三种语言写一个PRNG,而且速度很快.它不一定非常好.

您可以用3种语言实现32位线性同余生成器.

蟒蛇:

seed = 0
for i in range(10):
    seed = (seed * 1664525 + 1013904223) & 0xFFFFFFFF
    print(seed)

Java的:

int seed = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    seed = seed * 1664525 + 1013904223;
    System.out.println(seed & 0xFFFFFFFFL);
}

JavaScript的:

var seed = 0;
for (var i = 0; i < 10; i++) {
    // The intermediate result fits in 52 bits, so no overflow
    seed = (seed * 1664525 + 1013904223) | 0;
    console.log(seed >>> 0);
}

输出:

1013904223
1196435762
3519870697
2868466484
1649599747
2670642822
1476291629
2748932008
2180890343
2498801434

请注意,在所有3种语言中,每次迭代都会打印一个无符号的32位整数.