[轉]java的隨機數生成原理


一.在j2se里我們可以使用Math.random()方法來產生一個隨機數,這個產生的隨機數是0-1之間的一個double,我們可以把他乘以一定的數,比如說乘以100,他就是個100以內的隨機,這個在j2me中沒有。

二.在java.util這個包里面提供了一個Random的類,我們可以新建一個Random的對象來產生隨機數,他可以產生隨機整數、隨機float、隨機double,隨機long,這個也是我們在j2me的程序里經常用的一個取隨機數的方法。

三.在我們的System類中有一個currentTimeMillis()方法,這個方法返回一個從1970年1月1號0點0分0秒到目前的一個毫秒數,返回類型是long,我們可以拿他作為一個隨機數,我們可以拿他對一些數取模,就可以把他限制在一個范圍之內啦

其實在Random的默認構造方法里也是使用上面第三種方法進行隨機數的產生的


對於方法二中的Random類有以下說明:

java.util.Random類有兩種方式構建方式:帶種子和不帶種子

不帶種子:
此種方式將會返回隨機的數字,每次運行結果不一樣

public class RandomTest {
public static void main(String[] args) {
  java.util.Random r=new java.util.Random();
for(int i=0;i<10;i++){
    System.out.println(r.nextInt());
}

}
帶種子:
此種方式,無論程序運行多少次,返回結果都是一樣的

public static void main(String[] args) {
  java.util.Random r=new java.util.Random(10);
  for(int i=0;i<10;i++){
    System.out.println(r.nextInt());
  }
}

兩種方式的差別在於

(1) 首先請打開Java Doc,我們會看到Random類的說明:

此類的實例用於生成偽隨機數流,此類使用 48 位的種子,該種子可以使用線性同余公式對其進行修改(請參閱 Donald Knuth 的《The Art of Computer Programming, Volume 2》,第 3.2.1 節)。 

如果用相同的種子創建兩個 Random 實例,則對每個實例進行相同的方法調用序列,它們將生成並返回相同的數字序列。為了保證實現這種特性,我們為類Random指定了特定的算法。為了 Java 代碼的完全可移植性,Java 實現必須讓類 Random 使用此處所示的所有算法。但是允許 Random 類的子類使用其他算法,只要其符合所有方法的常規協定即可。 

Java Doc對Random類已經解釋得非常明白,我們的測試也驗證了這一點。

(2) 如果沒有提供種子數,Random實例的種子數將是當前時間的毫秒數,可以通過System.currentTimeMillis()來獲得當前時間的毫秒數。打開JDK的源代碼,我們可以非常明確地看到這一點。

/** 
* Creates a new random number generator. Its seed is initialized to 
* a value based on the current time:
* Random() { this(System.currentTimeMillis()); }java.lang.System#currentTimeMillis()
*/
public Random() { this(System.currentTimeMillis()); }


另外: 

random對象的nextInt(),nextInt(int n)方法的說明:

int nextInt() 
    返回下一個偽隨機數,它是此隨機數生成器的序列中均勻分布的 int 值。 
int nextInt(int n) 
    返回一個偽隨機數,它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0(包括)和指定值(不包括)之間均勻分布的 int值。

 

1、Math庫里的static(靜態)方法random()

  該方法的作用是產生0到1之間(包括0,但不包括1)的一個double值。

double rand = Math.random();

2、通過Random類的對象

  程序可生成許多不同類型的隨機數字,做法很簡單,只需調用方法nextInt()和nextFloat()即可(也可以調用nextLong()或者nextDouble())。傳遞給nextInt()的參數設置了所產生隨機數的上限,而其下限為0.

  如果在創建Random對象過程中沒有傳遞任何參數,那么Java就會將當前時間作為隨機數生成器的種子,並由此在程序每一次執行時都產生不同的輸出。如果在創建Random對象時提供種子(用於隨機數生成器的初始化值,隨機數生成器對於特定的種子值總是產生相同的隨機數序列),就可以在每一次執行程序時都生成相同的隨機數,因此其輸出是可驗證的。

舉例:生成1到100之間的隨機數

 
 
import java.util.Random;

public class Radom{ public static void main(String[] strs){ Random rand = new Random(); System.out.println(rand.nextInt(99)+1); } }
 

 

設定種子,下例中的種子可以隨便設定:

Random rand = new Random(47);


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