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java随机数生成的原理

2015-10-12 18:15 295 查看
一.在j2se里我们可以使用Math.random()方法来产生一个随机数,这个产生的随机数是0-1之间的一个double,我们可以把他乘以一定的数,比如说乘以100,他就是个100以内的随机,这个在j2me中没有。

二.在java.util这个包里面提供了一个Random的类,我们可以新建一个Random的对象来产生随机数,他可以产生随机整数、随机float、随机double,随机long,这个也是我们在j2me的程序里经常用的一个取随机数的方法。

三.在我们的System类中有一个currentTimeMillis()方法,这个方法返回一个从1970年1月1号0点0分0秒到目前的一个毫秒数,返回类型是long,我们可以拿他作为一个随机数,我们可以拿他对一些数取模,就可以把他限制在一个范围之内啦

其实在Random的默认构造方法里也是使用上面第三种方法进行随机数的产生的

对于方法二中的Random类有以下说明:

java.util.Random类有两种方式构建方式:带种子和不带种子

不带种子:
此种方式将会返回随机的数字,每次运行结果不一样

publicclassRandomTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
java.util.Randomr=newjava.util.Random();
for(inti=0;i<10;i++){
System.out.println(r.nextInt());
}

}
带种子:
此种方式,无论程序运行多少次,返回结果都是一样的

publicstaticvoidmain(String[]args){
java.util.Randomr=newjava.util.Random(10);
for(inti=0;i<10;i++){
System.out.println(r.nextInt());
}
}

两种方式的差别在于

(1)首先请打开JavaDoc,我们会看到Random类的说明:

此类的实例用于生成伪随机数流,此类使用48位的种子,该种子可以使用线性同余公式对其进行修改(请参阅DonaldKnuth的《TheArtofComputerProgramming,Volume2》,第3.2.1节)。

如果用相同的种子创建两个Random实例,则对每个实例进行相同的方法调用序列,它们将生成并返回相同的数字序列。为了保证实现这种特性,我们为类Random指定了特定的算法。为了Java代码的完全可移植性,Java实现必须让类Random使用此处所示的所有算法。但是允许Random类的子类使用其他算法,只要其符合所有方法的常规协定即可。

JavaDoc对Random类已经解释得非常明白,我们的测试也验证了这一点。

(2)如果没有提供种子数,Random实例的种子数将是当前时间的毫秒数,可以通过System.currentTimeMillis()来获得当前时间的毫秒数。打开JDK的源代码,我们可以非常明确地看到这一点。

/**
*Createsanewrandomnumbergenerator.Itsseedisinitializedto
*avaluebasedonthecurrenttime:
*Random(){this(System.currentTimeMillis());}java.lang.System#currentTimeMillis()
*/
publicRandom(){this(System.currentTimeMillis());}

另外:

random对象的nextInt(),nextInt(intn)方法的说明:

intnextInt()
返回下一个伪随机数,它是此随机数生成器的序列中均匀分布的int值。
intnextInt(intn)
返回一个伪随机数,它是从此随机数生成器的序列中取出的、在0(包括)和指定值(不包括)之间均匀分布的int值。

1、Math库里的static(静态)方法random()

  该方法的作用是产生0到1之间(包括0,但不包括1)的一个double值。

doublerand=Math.random();


2、通过Random类的对象

  程序可生成许多不同类型的随机数字,做法很简单,只需调用方法nextInt()和nextFloat()即可(也可以调用nextLong()或者nextDouble())。传递给nextInt()的参数设置了所产生随机数的上限,而其下限为0.

  如果在创建Random对象过程中没有传递任何参数,那么Java就会将当前时间作为随机数生成器的种子,并由此在程序每一次执行时都产生不同的输出。如果在创建Random对象时提供种子(用于随机数生成器的初始化值,随机数生成器对于特定的种子值总是产生相同的随机数序列),就可以在每一次执行程序时都生成相同的随机数,因此其输出是可验证的。

举例:生成1到100之间的随机数


importjava.util.Random;

publicclassRadom{
publicstaticvoidmain(String[]strs){
Randomrand=newRandom();
System.out.println(rand.nextInt(99)+1);
}
}
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