Генерация случайных чисел в Google Sheets

Обычно в таблицах требуется быстро сгенерировать набор случайных чисел — для тестовых наборов данных, симуляций или проверки формул. Вручную заполнять клетки долго и неудобно; лучшая практика — использовать встроенные функции Google Sheets. В этой статье подробно разберём, как и когда применять RAND, RANDBETWEEN и RANDARRAY, как контролировать их поведение, а также практические приёмы и готовые шаблоны.

Что такое RAND, RANDBETWEEN и RANDARRAY

Краткие определения:

• RAND — возвращает случайное дробное число x, 0 ≤ x < 1.
• RANDBETWEEN(lower, upper) — возвращает случайное целое в диапазоне [lower, upper].
• RANDARRAY(rows, columns) — создаёт массив случайных дробных чисел; аргументы необязательны.

Определения по одной строке для быстрой справки:

• RAND: дробный генератор [0,1).
• RANDBETWEEN: целочисленный генератор между двумя границами.
• RANDARRAY: массив случайных чисел указанного размера.

RAND — синтаксис и поведение

=RAND()

Функция не принимает аргументов; если внутри скобок что-то написать, вернётся ошибка. RAND — «волатильная» функция: значение пересчитывается при каждом изменении таблицы или при перезагрузке вкладки. Из-за этого при большом количестве вызовов лист может заметно замедляться.

Примеры использования:

• Получить десятичную дробь: =RAND()
• Преобразовать в процент: =RAND()*100 или =ROUND(RAND()*100,2)

Совет: если нужно, чтобы результат не менялся снова, скопируйте и вставьте как значения (Правка → Специальная вставка → Только значения).

RANDBETWEEN — синтаксис и тонкости

=RANDBETWEEN(lower, upper)

Аргументы:

• lower — целое, нижняя граница (включительно).
• upper — целое, верхняя граница (включительно).

Ограничения:

• Оба аргумента должны быть целыми (можно ссылкой на ячейку или числом).
• lower должен быть меньше или равен upper.

Пример: если в A1=1 и A2=100, то =RANDBETWEEN(A1,A2) вернёт случайное целое от 1 до 100.

Отличия от RAND:

• RAND возвращает дробные числа; RANDBETWEEN — целые.
• RAND не принимает аргументы; RANDBETWEEN требует две границы.
• В узких диапазонах вероятность повторов выше для RANDBETWEEN.

Как сгенерировать случайное число между произвольными границами

Чтобы получить дробное случайное число между двумя числами X (верх) и Y (низ), используйте формулу:

=RAND() * (X - Y) + Y

Пример: случайное дробное между 1 и 100:

=RAND() * (100 - 1) + 1

Если нужен целый результат, сочетайте с ROUND, INT или ROUNDDOWN:

=INT(RAND() * (100 - 1 + 1)) + 1  // эквивалент RANDBETWEEN(1,100)

Альтернатива: использовать RANDBETWEEN напрямую для целых:

=RANDBETWEEN(1,100)

Инструкция по использованию RANDBETWEEN со ссылками на ячейки:

1. Введите нижнюю и верхнюю границы в отдельные ячейки (например, A1 и A2).
2. В целевой ячейке напишите =RANDBETWEEN(A1,A2).
3. Нажмите Enter.
4. Для копирования формулы воспользуйтесь маркером заполнения (перетяните маленький синий квадратик в правом нижнем углу).

RANDARRAY — создание массива случайных чисел

=RANDARRAY(rows, columns)

Оба аргумента необязательны; если не указаны, RANDARRAY вернёт одно случайное число. Укажите число строк и столбцов для генерации матрицы.

Пример: создать матрицу 5 строк × 3 столбца:

=RANDARRAY(5,3)

RANDARRAY удобно использовать при генерации тестовых наборов или при одновременной инициализации нескольких столбцов.

Порядок действий:

1. Выделите ячейку, где начнётся массив.
2. Введите =RANDARRAY(число_строк,число_столбцов).
3. Нажмите Enter — массив автоматически заполнит область.

Управление пересчётом (частота обновления) волатильных функций

Так как RAND и RANDBETWEEN волатильны, Google Sheets пересчитывает их при изменениях в таблице или при перезагрузке. Чтобы снизить частоту обновления или удержать значения стабильными, измените настройки пересчёта:

1. В меню нажмите Файл → Настройки.
2. Перейдите на вкладку «Вычисления».
3. В разделе «Пересчёт» выберите необходимую опцию (например, «При изменениях и раз в минуту», «При изменениях» или «Никогда»).
4. Нажмите Сохранить настройки.

Важно: опция «Никогда» предотвращает автоматический пересчёт, но новые значения по-прежнему появятся, если вручную пересчитать лист или изменить наиболее критичные параметры.

Практические приёмы и шаблоны

1. Фиксация текущих случайных значений (чтобы они больше не менялись):

   • Скопируйте диапазон с формулами → Правка → Специальная вставка → Только значения.

2. Получить уникальные случайные целые (без повторов) в ограниченном диапазоне:

   • Если диапазон достаточно большой, используйте сортировку по случайному ключу: в столбце рядом =RAND() и затем сортируйте по нему. После сортировки скопируйте только требуемые значения и вставьте как значения.

3. Повторяемые (детерминированные) наборы для тестов:

   • Google Sheets не поддерживает управление seed у встроенных функций. Для воспроизводимости используйте Google Apps Script, где можно управлять генератором псевдослучайных чисел, или сохраняйте сгенерированные значения как статичный набор.

4. Генерация случайных дат:

   • Пример: случайная дата между 01.01.2020 и 31.12.2020:

=DATE(2020,1,1) + RANDBETWEEN(0, DATE(2020,12,31)-DATE(2020,1,1))

5. Ограничение точности дробных чисел:

   • =ROUND(RAND()*(b-a)+a, 2) — два знака после запятой.

6. Генерация случайных булевых значений (TRUE/FALSE):

   • =RAND() < 0.5

Альтернативы и расширения

• Google Apps Script: если нужна контрольная последовательность (seed), сложная логика или высокопроизводительная генерация большого объёма чисел, напишите скрипт и возвращайте значения в диапазон.
• Внешние генераторы и импорт: можно сгенерировать данные в Python/R и загрузить через CSV или API.
• Использовать QUERY/UNIQUE/CUSTOM FORMULAS: для фильтрации, удаления повторов и постобработки.

Пример простого скрипта на Apps Script для заполнения диапазона псевдослучайными числами от 0 до 1 с управляемым seed (типовой подход — использовать Math.random; для повторяемости применяются внешние библиотеки или собственный LCG):

function fillRandom(rangeA1, rows, cols) {
  var ss = SpreadsheetApp.getActiveSpreadsheet();
  var sheet = ss.getActiveSheet();
  var values = [];
  for (var r = 0; r < rows; r++) {
    var row = [];
    for (var c = 0; c < cols; c++) {
      row.push(Math.random());
    }
    values.push(row);
  }
  sheet.getRange(rangeA1).offset(0,0,rows,cols).setValues(values);
}

Замечание: Math.random() не поддерживает seed по умолчанию; для детерминированности добавьте LCG-реализацию.

Когда встроенные функции не подходят (контрпримеры)

• Нужна воспроизводимость по seed — встроенные функции не подойдут.
• Большие таблицы с тысячами RAND — производительность ухудшится, лучше генерировать вне листа или фиксировать значения.
• Требуется криптографическая случайность — Google Sheets не обеспечивает криптографического качества генератора.

Ментальные модели и heuristics

• Если нужно быстро — используйте RAND / RANDBETWEEN.
• Если нужно много раз сгенерировать и сохранить — генерируйте один раз и вставьте как значения.
• Если нужны большие объёмы или seed — используйте скрипт или внешние инструменты.

Шаблон: SOP для генерации тестового набора случайных данных

1. Определить требования: тип чисел (целые/дробные), диапазон, количество строк/столбцов, необходимость воспроизводимости.
2. Выбрать функцию: RAND / RANDBETWEEN / RANDARRAY или Apps Script.
3. Сгенерировать данные в отдельном листе/диапазоне.
4. Провести проверку качества (диапазон, допустимость значений, уникальность при необходимости).
5. Зафиксировать данные: Правка → Специальная вставка → Только значения.
6. Документировать источник и дату генерации.

Критерии приёмки

• Все значения лежат в заданном диапазоне.
• Формулы заменены значениями, если требуется стабилизация.
• При необходимости — отсутствие дубликатов (проверено UNIQUE/COUNTIF).
• В случае использования скриптов — код доступен и задокументирован.

Тестовые случаи (acceptance)

• Генерация 100 целых чисел от 1 до 10: проверить, что все числа в диапазоне и хотя бы одно повторение (ожидаемо).
• Генерация 50 дробных чисел между 0 и 1: проверить, что ни одно число не равно 1 и все ≥ 0.
• Генерация матрицы 10×5 через RANDARRAY: проверить размеры и отсутствие ошибок пересчёта.

Риск-матрица и рекомендации по смягчению

• Риск: медленный лист из-за множества волатильных функций. Смягчение: сгенерировать за пределами листа, затем вставить как значения.
• Риск: непреднамеренный пересчёт меняет тестовые данные. Смягчение: установить пересчёт по расписанию или использовать «Никогда» и вручную обновлять.
• Риск: использование для безопасности/ключей. Смягчение: не использовать для криптографии.

Роль‑ориентированные чек‑листы

• Для аналитика: определить диапазоны и точность, сгенерировать, проверить статистику (среднее, медиана, стандартное отклонение).
• Для тестировщика: зафиксировать seed/данные, сохранять версию набора, включить тесты воспроизводимости.
• Для разработчика (Apps Script): обеспечить код, логирование, обработку ошибок и тесты на границы.

Пример decision tree (выбор функции)

flowchart TD
  A[Нужны случайные числа?] --> B{Целые или дробные}
  B -->|Целые| C[RANDBETWEEN]
  B -->|Дробные| D[RAND]
  C --> E{Много значений?}
  D --> E
  E -->|Да| F[Использовать RANDARRAY или скрипт]
  E -->|Нет| G[Использовать формулы в листе]
  F --> H[Сохранить как значения при необходимости]
  G --> H

Безопасность и приватность

• Генерация случайных чисел в листах не связана с персональными данными. Тем не менее, при комбинировании с реальными данными следите за доступом к документу и аудитом изменений.
• Не используйте встроенные генераторы для криптографических ключей или токенов.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли задать seed для RAND в Google Sheets?

Нет, встроенная функция RAND не поддерживает seed. Для детерминированности используйте Google Apps Script с реализацией генератора с seed.

Как сделать, чтобы случайные числа не пересчитывались?

Скопируйте диапазон и вставьте как значения либо измените в Настройках пересчёта опцию «Никогда» или «При изменениях» в зависимости от потребности.

Как получить случайные уникальные целые без повторов?

Метод: в отдельном столбце поставьте =RAND() рядом с диапазоном значений, отсортируйте по этом столбце, затем возьмите верхние N значений и вставьте как значения.

Заключение

Google Sheets предоставляет удобные встроенные инструменты для генерации случайных чисел: RAND для дробных значений, RANDBETWEEN для целых и RANDARRAY для массивов. Для производительности и воспроизводимости используйте копирование значений, Apps Script или внешние генераторы. Правильный выбор зависит от объёма данных, требований к воспроизводимости и критичности безопасности.

Ключевые рекомендации:

• Для быстрых задач используйте встроенные функции.
• Для больших объёмов или требующих seed — скрипты или внешние инструменты.
• Фиксируйте результаты при необходимости стабильности.