可逆伪随机序列发生器

Question

我想要某种方法来创建一个相当长的随机数序列，可以前后翻转。就像带有“下一个”和“上一个”按钮的机器一样，这将为您提供随机数。诸如10位分辨率（即，从0到1023的正整数）之类的东西就足够了，并且序列号大于100k。这是一个简单的游戏类型应用程序，不需要加密强度随机性或其他任何东西，但我希望它具有相当的随机性。我的可用内存有限，因此我不能只生成大量随机数据并进行处理。我需要在“互动时间”中获得数字-我可以轻松地花几毫秒来考虑下一个数字，但舒适度远不止于此。最终它将在某种微控制器上运行，可能只是一个Arduino。我可以使用简单的线性同余生成器（LCG）来实现。前进很简单，要前进，我必须缓存最新的数字并间隔存储一些点，以便我可以从那里重新创建序列。但是也许有一些伪随机生成器可以让您向前和向后前进？应该有可能将两个线性反馈移位寄存器（LFSR）连接起来，以朝不同的方向滚动，不是吗？或者，也许我可以使用某种哈希函数来使索引号变乱呢？我将首先尝试。还有其他想法吗？

Answer 1

只需按递增的整数顺序反转位的顺序即可。例如（8位分辨率）：

0 <=> 0

1 <=> 128

2 <=> 64

3 <=> 192

4 <=> 32

等等

在序列中前进和后退非常容易，并且比调用加密或哈希函数要快得多。它还具有产生最长可能序列的好处。

绝对不是加密安全的。这是生成值的散点图（同样具有8位分辨率）：

“随机”生成值的散点图

尽管可能足够“随机”，但您可以轻松看到模式。