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Java随机数算法原理与实现方法实例详解

这篇文章主要介绍了Java随机数算法原理与实现方法,简单分析了随机数算法的原理并结合具体实例形式给出了java编程计算随机数的具体操作技巧,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了Java随机数算法。分享给大家供大家参考,具体如下:

软件实现的算法都是伪随机算法,随机种子一般是系统时间

在数论中,线性同余方程是最基本的同余方程,“线性”表示方程的未知数次数是一次,即形如:

ax≡b (mod n)的方程。此方程有解当且仅当 b 能够被 a 与 n 的最大公约数整除(记作 gcd(a,n) | b)。这时,如果 x0 是方程的一个解,那么所有的解可以表示为:

{x0+kn/d|(k∈z)}

其中 d 是a 与 n 的最大公约数。在模 n 的完全剩余系 {0,1,…,n-1} 中,恰有 d 个解。

例子编辑

* 在方程 3x ≡ 2 (mod 6) 中, d = gcd(3,6) = 3 ,3 不整除 2,因此方程无解。

* 在方程 5x ≡ 2 (mod 6) 中, d = gcd(5,6) = 1,1 整除 2,因此方程在{0,1,2,3,4,5} 中恰有一个解: x=4。

* 在方程 4x ≡ 2 (mod 6) 中, d = gcd(4,6) = 2,2 整除 2,因此方程在{0,1,2,3,4,5} 中恰有两个解: x=2 and x=5。

纯线性同余随机生成

线性同余随机生成器介绍:

古老的LCG(linear congruential generator)代表了最好最朴素的伪随机数产生器算法。主要原因是容易理解,容易实现,而且速度快。

LCG 算法数学上基于公式:

X(0)=seed;

X(n+1) = (A * X(n) + C) % M;

其中,各系数为:

X(0)表示种子seed

模M, M > 0

系数A, 0 增量C, 0

原始值(种子) 0

其中参数c, m, a比较敏感,或者说直接影响了伪随机数产生的质量。

一般来说我们采用M=(2^31)-1 = 2147483647,这个是一个31位的质数,A=48271,这个A能使M得到一个完全周期,这里C为奇数,同时如果数据选择不好的话,很有可能得到周期很短的随机数,例如,如果我们去Seed=179424105的话,那么随机数的周期为1,也就失去了随机的意义。

(48271*179424105+1)mod(2的31次方-1)=179424105

package test; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; public class Random { public final AtomicLong seed=new AtomicLong(); public final static long C = 1; public final static long A = 48271; public final static long M = (1L map=new HashMap(); for(int i=0;i

自己写个简单例子,随机10万次,随机范围0到9,看看是否均匀

相对来说还是挺均匀的

PS:这里再为大家提供几款功能类似的在线工具供大家参考:

在线随机数字/字符串生成工具:

http://tools.html.cn/aideddesign/suijishu

在线随机字符/随机密码生成工具:

http://tools.html.cn/aideddesign/rnd_password

高强度密码生成器:

http://tools.html.cn/password/CreateStrongPassword

更多关于java算法相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Java数据结构与算法教程》、《Java字符与字符串操作技巧总结》、《Java操作DOM节点技巧总结》、《Java文件与目录操作技巧汇总》和《Java缓存操作技巧汇总》

希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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