為什么`fst（Random.splitgen）`回傳的生成器有時會產生與`gen`相同的結果？-有解無憂

我正在嘗試創建串列的隨機排列。我是函式式語言中的隨機性新手，還沒有完全掌握 monad，但我以我認為應該有效的方式使用了 Random.newStdGen 和 Random.Shuffle.shuffle'。

我遇到的問題是，我得到了很多重復的排列，以至于我似乎錯誤地使用或錯誤地理解了生成器的拆分函式。

相關功能在這里：

doGenerateInput :: [[Int]] -> System.Random.StdGen -> Int -> Int -> [[Int]]
doGenerateInput acc gen n 0 = acc
doGenerateInput acc gen n k =
  doGenerateInput
    (System.Random.Shuffle.shuffle' [1 .. n] n gen : acc) accumulator
    (fst (System.Random.split gen))
    n
    (k -1)

generateInput :: Int -> Int -> IO [[Int]]
generateInput n k = do
  gen <- System.Random.newStdGen
  return (doGenerateInput [] gen n k)

這里generateInput應該創建k的隨機排列[1..n]。它在將生成器傳遞到下一個遞回級別之前對其進行拆分，因此每個排列在統計上應該彼此無關。然而，我得到的實際結果包括大量重復。通常連續兩次回傳相同的排列。有時甚至連續三次。有人對我可能做錯的事情有任何建議嗎？

這是我從它那里收到的輸出。

8 18 1 6 17 19 7 9 15 2 11 12 20 16 10 5 4 14 13 3
12 11 8 20 1 6 19 7 9 17 2 13 14 18 10 5 4 16 15 3
3 13 12 9 1 2 8 10 11 19 4 15 16 20 14 7 6 18 17 5
3 13 12 9 1 2 8 10 11 19 4 15 16 20 14 7 6 18 17 5
7 8 3 15 14 16 20 11 1 2 10 12 13 5 4 19 6 18 17 9
7 8 3 15 14 16 20 11 1 2 10 12 13 5 4 19 6 18 17 9
7 8 3 15 14 16 20 11 1 2 10 12 13 5 4 19 6 18 17 9
7 8 3 15 14 16 20 11 1 2 10 12 13 5 4 19 6 18 17 9
8 6 9 10 7 11 3 19 18 20 15 1 2 14 17 16 4 12 5 13
18 8 6 9 10 7 11 3 20 19 15 1 2 14 17 16 4 12 5 13
8 11 5 13 15 4 20 18 16 14 10 3 12 1 19 7 9 6 2 17
16 8 11 5 13 6 15 18 4 19 17 12 3 14 1 9 10 7 2 20
2 17 9 12 6 14 7 16 19 5 20 18 13 4 15 1 8 11 3 10
7 2 18 10 6 14 8 16 9 19 5 20 15 4 17 1 11 13 3 12
17 7 2 19 13 10 6 15 8 18 9 5 14 11 16 3 1 20 4 12
11 4 19 8 2 6 16 13 9 18 10 12 20 3 7 15 5 1 17 14
17 11 4 20 13 10 8 2 6 19 15 9 3 14 5 18 16 7 1 12
17 11 4 20 13 10 8 2 6 19 15 9 3 14 5 18 16 7 1 12
12 18 11 4 1 15 13 9 3 7 17 10 5 16 6 20 19 8 2 14
12 18 11 4 1 15 13 9 3 7 17 10 5 16 6 20 19 8 2 14

根據的檔案split，我希望從 split 回傳的兩個生成器不相關。但是重復率似乎表明生成一個亂數fst (split gen)產生的結果與gen大約一半的時間相同。

Returns two distinct pseudo-random number generators. Implementations should take care to ensure that the resulting generators are not correlated.

https://hackage.haskell.org/package/random-1.2.1/docs/System-Random.html#v:split

I have found a solution, but I don't understand why it works

If I use snd (split gen) instead of fst (split gen), I do not get any repeats. However based on the documentation, I'm unsure of why. It doesn't make any notes of a difference between the first and second generators returned.

Any insight would be appreciated.

uj5u.com熱心網友回復：

在設計中存在某種假設，random即一個RandomGen值只使用一次。當您重復使用它們時，可能會發生奇怪的事情。我不知道如何實施RandomGen'ssplit來給你這個結果，但我可以告訴你這是假設你不會做你正在做的事情。傳遞gen給兩者split并shuffle'使用它兩次。用于您的用例的預期方法split是預先呼叫 split，然后將其回傳值之一傳遞shuffle'給遞回呼叫，另一個傳遞給遞回呼叫。

uj5u.com熱心網友回復：

您不需要使用split，這通常只在樹狀結構中需要。

您可以像這樣生成排列：

$ ghci
 GHCi, version 8.8.4: https://www.haskell.org/ghc/  :? for help
 ...
 λ> 
 λ> import System.Random
 λ> import Control.Monad
 λ> import Control.Monad.Random
 λ> import System.Random.Shuffle
 λ> 
 λ> :type replicateM
 replicateM :: Applicative m => Int -> m a -> m [a]
 λ> 
 λ> :type shuffleM
 shuffleM :: MonadRandom m => [a] -> m [a]
 λ> 
 λ> action n k = replicateM k (shuffleM [1..n])
 λ> 
 λ> :type  action 10 6
 action 10 6 :: (MonadRandom m, Num a, Enum a) => m [[a]]
 λ> 
 λ> randomSeed = 42
 λ> gen0 = mkStdGen randomSeed
 λ> 
 λ> (xss,gen1) = runRand (action 10 6) gen0
 λ> 
 λ> printAsLines zs = mapM_  (putStrLn . show)  zs
 λ> 
 λ> printAsLines xss
 [10,7,4,6,3,9,1,8,2,5]
 [4,1,3,2,7,8,10,9,6,5]
 [2,8,6,9,1,5,7,4,3,10]
 [7,10,5,2,9,1,6,4,8,3]
 [3,7,4,10,8,1,2,5,6,9]
 [9,1,2,4,3,8,7,6,5,10]
 λ>

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標籤：haskell

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