​未来，可以被准确预知吗？

答案，当然是“NO”。我们无从知晓未来所发生的一切，也无法洞悉事物发展变化的所有细节。对于普通人来说，这个世界充满许多不可控的偶然，就像2020年疫情的爆发。

而那些我们无法预料、需要碰运气、可能发生、也可能不发生的事情，我们称之为“随机事件”，像摇号、中奖、抽“SSR”，还有“守株待兔”里的农夫捡到兔子等等。

然而，就是这些随机、偶然的东西，往往令我们惊喜与着迷 :

1. 游戏里随机掉落的宝物

2. 桌游里随机发放的卡牌；

3. 篮球足球比赛的最后一刻绝杀

4. 股市的随机波动等等；

这些表面看起来杂乱无章的现象，经过数学家们的研究，最终被证实包含经典的统计学规律，并因此发明了一种特殊的数字——随机数，来模拟现实世界中的随机现象。今天就让我们一起来学习一下，什么是“随机数”以及Scratch”随机数“积木的应用。

一、“随机数”是什么？

随机数，就是：由电脑生成的，用来模拟自然随机现象的一连串数字。

为了让大家更好地理解，我们来看看几个小例子：

1）掷骰子

随机摇一只色子，在落地之前，谁也不知道结果。色子的点数可能是：1、2、3、4、5、6，这六种结果互不相同、互不影响，可能性完全相同。所以摇色子的结果，就是在1-6之间取随机数。

2）抛硬币

随机抛一枚硬币，不是出现正面，就是出现反面，二者可能性相同。如果我们用1代表出现正面，用2代表出现反面，那么抛硬币一次的结果就是1或2，也就是在1和2之间随机取一个数字。

3）取号球

一个盒子里装有四种颜色的球：红球、绿球，紫球，黄球，且个数、大小相等，我们要从盒子里随机取出一个球，我们可能抽到一个红球，绿球，紫球，或一个黄球，但显然不会抽到蓝色球。如果我们将球的颜色分别命名为1，2，3，4，那么我们抽取到的球的颜色就是在1-4之间取随机数。

4）猜星座

有个小朋友刚到一个班级，认识了一个好伙伴，想知道他的星座，但是这个小伙伴比较调皮，让这个小朋友猜他的星座，两人玩起了猜星座的游戏。我们可以肯定的是，答案是12星座中的一种。如果用编程实现这个效果，我们就很有可能要用到随机数，在1-12之间取随机数。

所以，取随机数，不仅仅表示随机抽取一个数字，还包括在一个变量的很多取值内随机取一个值，比如，星期几？哪种小动物？舞台的哪个点？这些都不是数字，而是一个非数字的组合。总而言之，它们的共同点是：在一个固定的范围内，随机任意选取一个数或值。

二、Scratch“随机数”积木有哪些？如何用“随机数”，实现各类随机效果？

随机数在生活和互联网中有广泛应用。各种科学研究需要用大量的随机数来模拟科学模型和各种自然现象；人工智能算法也依靠随机数，像下围棋，或者GPS导航系统不可能穷尽所有的可行步骤，算法需要在限定的时间和一定范围内，随机选择合理的策略去探索。

在编程作品中，随机数的作用主要包括：帮我们实现一些出人意料、神出鬼没的角色出退场特效，包括出退场的时间、地点、位置、速度、大小、方向、造型、颜色等随机化，产生一种惊人的游戏效果。

当我们体验这些作品时，除了主角是我们可以操控的外，其他角色我们不知道在什么地方出现，在什么时候消失，每次出现时的方向、大小和造型也有所不同，充满随机性。

接下来我们一起看看Scratch中有哪些相关的积木，可以帮助我们实现这些出场角色的“神出鬼没”随机效果。

1、Scratch“随机数”积木

Scratch运算模块中，有直接取随机数的命令，包括在一段数值范围之间取一个随机值，比如：在1到10之间随机选一个数，可以对作品的任意数值进行随机设定。

如果我们将取随机数命令，与Scratch舞台坐标位置“移到x：0，y：0”结合，就可以实现案例中位置的随机效果。

当然我们要实现角色位置的随机效果，也可以直接用Scratch运动模块里的“移到随机位置”积木，实现位置的随机效果，包括“移到随机位置”和“在1s内滑行到随机位置”两个积木。

2、如何用随机数积木，实现各类随机效果

1）位置完全随机

“随机位置”，是指向“以整个舞台为范围的任意位置”。我们可以通过“移到随机位置”或“在1s内滑行到随机位置”实现角色位置的完全随机效果，也就是角色可以随机出现在舞台上的任意一个位置。

毛球巡逻a：在森林巡逻的案例中，如果我们将初始化积木组中的坐标位置积木替换为“移到随机位置”，结合重复执行积木，可以实现毛球自动随机出现在舞台上任意一个位置的效果。

积木代码如下：

毛球巡逻b：在森林巡逻的案例中，如果我们将初始化积木组中的坐标位置积木替换为“在1s内滑行到随机位置”，结合重复执行积木，就可以实现毛球自动随机滑行到舞台上任意一个位置的效果。

积木代码如下：

2）限定区域范围的位置随机

如果我们希望角色在指定的区域范围内随机出现，我们可以将坐标积木”移到x：0，y：0”与随机数积木组合起来一起使用，尤其当角色从舞台边缘出场，可以随机出现舞台边缘的某一个位置上。

毛球巡逻c：在森林巡逻的案例中，如果我们将初始化积木组中的横纵坐标中x或y的取值设为“在1-10之间取随机数”，设定合适的数值，结合重复执行积木，就可以实现毛球自动随机出现在固定区域的某个位置上。

积木代码如下：

毛球巡逻d：在森林巡逻的案例中，如果我们将初始化积木组中的坐标积木，替换成“在1s内滑行到x：0，y：0”，并将横纵坐标中x或y的取值设为“在1-10之间取随机数”，设定合适的数值，结合“重复执行”积木，就可以实现毛球自动随机滑行出现在固定区域的某个位置上。

积木代码如下：

3）角色大小、方向、时间随机

将面向积木、将大小设为以及等待时间与在1-10之间取随机数，就可以实现角色的出场大小、方向与时间的随机。

璀璨星空：以璀璨星空体验课为例，利用“在1-10之间取随机数“积木，设定星星的随机出场位置、大小和等待时间，实现了一群星星不停从舞台上方随机出现、下坠的视觉效果。其中，一个星星的随机数设置完成以后，可以批量复制，简化重复性操作，节省体力。

积木代码如下：

4）角色移动速度随机

除了设定角色出场的大小、方向、时间，还可以对角色的每一次出场速度进行设定。

气球案例a：气球从舞台底部上升到舞台顶部时消失，然后重新回到底部继续上升。在这个过程中，气球出现位置随机，并一直匀速上升，且每次出场的速度保持不变。

积木代码如下：

气球案例b：如果我们希望气球的出场速度随机，但是上升过程中保持匀速，我们的第一想法或许是直接将“y坐标增加10步”积木与”在1和10s之间取随机数“进行组合。这样可以改变气球的出场速度，但是会让气球的上升速度也改变。这时候，我们只需要建立一个变量，命名为“移动速度”，记录气球从底部上升的速度。然后将“移动速度”设定为随机，而纵坐标只需要增加“移动速度”，就可以实现气球出场时速度随机，而上升过程匀速！

积木代码如下：

 写在最后

总而言之，我们可以看到，随机数的神奇妙用不只一点点。善于运用随机数，可以帮我们实现很多神奇的效果，包括增加作品的复杂性、变化性和趣味性，更重要的是简化作品的重复操作，还能帮孩子理解复杂的概念，学好数学。总之，学习编程，读懂世界！少儿编程学习成长之路，奇码学院一直与你相伴！