# nickname-generator
Данный скрипт является примером использования на практике алгоритма случайного выбора элементов массива с учётом их веса.
В данном случае практикой будет являться генерирование случайных слов (никнеймов) на основе букв английского (латинского) алфавита.
Начнём для начала с самого простого подхода. Если мы просто будем брать случайные буквы и составлять их них слова, то они будут выглядеть неестественно и неприглядно.
Примеры:
- srjxdq
- moyssj
- ywtckmw
- wjvzw
- xtwey
и т.д.
Как видим, такой подход не позволяет нам генерировать слова, которые хотя бы отдалённо напоминали обычные - получается просто набор бессмысленных букв, который больше походит на пароли.
Чтобы придать словам натуральность и "человечность", нам нужно сделать как минимум две вещи (на мой взгляд):
1) Исключить появления более двух гласных/согласных при генерировании слова. Данная задача является тривиальной и ее не имеет смысла рассматривать.
2) Подбирать случайные буквы для слова с учётом их веса. Весами в данном случае будут являться частотность букв в английском языке.
Таким образом мы должны уменьшить/увеличить шанс того, что определенная буква попадёт в наше генерируемое слово, и таких редко используемых
букв, как, например, Q, Z и X будут встречаться в наших словах гораздо реже, чем E, T, A, O, I, которые по статистике являются самыми частыми в английских словах.
Используя всего два этих подхода, мы генерируем гораздо более натуральные "слова". Примеры:
## Алгоритм выбора случайных элементов массива на основе весов в JS
Относительно простой имплементацией подобного алгоритма является преобразование ряда рациональных чисел s1 (массива), являющимися весами для элементов, в ряд чисел s2, который
получается посредством кумулятивного сложения чисел:
)
где `Sn` - это массив со значениями весов, `ai` - элементы этого массива.
Разберём алгоритм по шагам на простейшем примере:
1) Создаём в качестве примера два массива ``items`` и ``weights``, где ``items`` - это элементы, которые будут выбираться случайно, а ``weights`` - это весы этих элементов:
```javascript
const items = [ '🍌', '🍎', '🥕' ];
const weights = [ 3, 7, 1 ];
```
2) Подготавливаем массив весов посредством кумулятивного сложения (то есть список ``cumulativeWeights``, который будет иметь то же количество элементов, что и исходный список весов ``weights``).
В нашем случае такой массив будет выглядеть следующим образом:
```javascript
cumulativeWeights = [3, 3 + 7, 3 + 7 + 1] = [3, 10, 11]
```
3) Генерируем случайное число `randomNumber` от `0` до самого высокого кумулятивного значения веса. В нашем случае случайное число будет находиться в диапазоне `[0..11]`. Допустим, что `randomNumber = 8`.
4) Проходим с помощью цикла по массиву `cumulativeWeights` слева направо и выбираем первый элемент, который больше или равен `randomNumber`.
Индекс такого элемента мы будем использовать для выбора элемента из массива элементов.
Идея этого подхода заключается в том, что более высокие веса будут "занимать" больше числового пространства. Следовательно, существует более высокая вероятность того, что случайное число попадет в "числовое ведро" с более высоким весом.
Попробую наглядно показать это на нашем примере:
```javascript
const weights = [3, 7, 1 ];
const cumulativeWeights = [3, 10, 11];
// В псевдопредставлении мы можем представить cumulativeWeights следующим образом:
const pseudoCumulativeWeights = [
1, 2, 3, // <-- [3] числа
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, // <-- [7] чисел
11, // <-- [1] число
];
```
Как видим, более тяжёлые весы занимают более высокое числовое пространство, а следовательно, имеют более высокий шанс быть случайно выбранными. Процентное соотношение шанса выбора для элементов `weights` будет таким:
Элемент `3`: ≈ 27%,
Элемент `7`: ≈ 64%,
Элемент `1`: ≈ 9%
В общем случае функция выглядит примерно так:
```javascript
function weightedRandom(items, weights) {
if (items.length !== weights.length) {
throw new Error('Массивы элементов и весов должны быть одинакового размера');
}
if (!items.length) {
throw new Error('Элементы массива не должны быть пустыми');
}
const cumulativeWeights = [];
for (let i = 0; i < weights.length; i += 1) {
cumulativeWeights[i] = weights[i] + (cumulativeWeights[i - 1] || 0);
}
const maxCumulativeWeight = cumulativeWeights[cumulativeWeights.length - 1];
const randomNumber = maxCumulativeWeight * Math.random();
for (let itemIndex = 0; itemIndex < items.length; itemIndex += 1) {
if (cumulativeWeights[itemIndex] >= randomNumber) {
return items[itemIndex];
}
}
}
```
## Как можно еще лучше алгоритм генерации слов?
Данный скрипт является больше примером использования алгоритма выбора случайного элемента массива на основе их веса, поэтому я не
стал сильно углубляться в лингвистику и алгоритмы искусственного интеллекта. Но навскидку сразу бросаются в глаза неприглядные комбинации некоторых гласных и согласных пар, которые выглядят неестественно и не встречаются в настоящих словах:
- satlenl
- tohhi
- tiowh
- aahepw
и т.д.
Самым простым решением этого вопроса является ограничение на чередование более двух гласных/согласных слов:
```javascript
if (vowelCounter >= maxVowelsInRow) {
i -= 1;
continue;
}
```
и
```javascript
if (consonantCounter >= maxConsonantsInRow) {
i -= 1;
continue;
}
```
Пусть значения maxConsonantsInRow = 1 и maxVowelsInRow = 1, тогда сгенерированые слова будут выглядеть примерно так:
Отмечу здесь, что th и ae являются диграмами, и считаются как одна буква.
Очевидной минус данного подхода заключается в том, что сгенерированные слова получаются более однотипными и с гораздо меньшим вариативным потенциалом.