古老的LCG(linear congruential generator)代表了最好的伪随机数产生器算法。主要原因是容易理解,容易实现,而且速度快。
如果需要高质量的伪随机数,内存充足(约2kb),Mersenne twister算法是个不错的选择。Mersenne twister产生随机数的质量几乎超过任何LCG。不过一般Mersenne twister的实现使用LCG产生种子。
Mersenne twister是Makoto Matsumoto (松本)和Takuji Nishimura (西村)于1997年开发的伪随机数产生器,基于有限二进制字段上的矩阵线性再生。可以快速产生高质量的伪随机数,修正了古老随机数产生算法的很多缺陷。 Mersenne twister这个名字来自周期长度通常取Mersenne质数这样一个事实。常见的有两个变种Mersenne Twister MT19937和Mersenne Twister MT19937-64。
Mersenne Twister有很多长处,例如:周期2^19937 - 1对于一般的应用来说,足够大了,序列关联比较小,能通过很多随机性测试。
用Mersenne twister算法实现的伪随机数版本非常多。例如boost库中的高质量快速随机数产生器就是用Mersenne twister算法原理编写的。
matlab的随机函数产生的随机数都是根据伪随机数序列获取的,在v7.7以上的版本中,有如下的伪随机数产生器:
Mersenne twister,
Multiplicative congruential generator,
Multiplicative lagged Fibonacci generator,
Combined multiple recursive generator,
Shift-register generator summed with linear congruential generator,
Modified subtract with borrow generator。
在Windows下如果用mt_rand()函数替代rand()函数的话效果也会好很多。这是由于mt_rand()用了Mersenne Twister(马其塞旋转)算法来产生随机数。PHP的文档还说:mt_rand() 可以产生随机数值的平均速度比 libc 提供的 rand() 快四倍。