Java7随机类

为什么java中的

generator.nextDouble（）

只返回0到1之间的值？

generator.nextInt（）

方法要求输入限制值。为什么使用

Double

方法不是这样？

您可以简单地使用这个习惯用法来实现您想要做的事情：

double max = 100000; // just an example
double randomDouble = (new Random()).nextDouble() * max;

理论上，我认为没有充分的理由说明他们不能提供 下面是这样一种方法。我认为这不是因为 上面的成语很简单，没有人抱怨：-）

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我想问一下API设计的动机。这有点推测性，但选择这种设计至少有一个很好的理由，那就是它易于正确实现，同时仍然可以提供任意大小的随机数（因为您可以缩放结果）

另一个原因可能是

nextDouble（）

的结果范围遵循浮点PRNG的长期惯例

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我很感激您发现整数和浮点API之间的差异令人不安，但这绝不是Java（和其他）整数和FP API之间的唯一区别。这两种数字表示的用途完全不同，很少相交。强迫他们使用类似的API没有什么好处。

这个答案有点推测性，但我想原因是随机数生成器应该统一返回pseadorandoom double。均匀地生成二重数一点也不简单，因为二重数本身并不是均匀分布的

忽略符号，双精度或浮点数通常以

m*2^e

的形式存储，其中

m

和

e

具有固定的位宽度，其中

m

被解释为介于

0

（包含）和

1

（排除）之间的数字。这意味着对于高数字，两个连续双打之间的差异要比小数字大得多。因此，简单地用随机位填充一个double不会产生均匀分布的伪随机数

相反，解决方案是将指数

e

固定为0，并仅选择随机尾数

m

，这将产生一个均匀分布的介于0和1之间的双精度。如果需要不同范围内的随机双精度，可以将数字与所需范围相乘：

double randomDouble = rng.nextDouble() * range;

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如果范围不太大，这在实践中就足够了。

从概念的角度来看，可以认为0.0和1.0之间的间隔在数学意义上是很好的：给定一个介于0.0和1.0之间的随机数，在任意范围内计算一个随机数是很简单的。当然，可以在

Random

类中插入实用程序方法，实现同样简单：

public double nextDouble(double min, double max) {
    return min + nextDouble() * (max - min);
}

现在有人可能会问，为什么这样一种方法不是最基本的实现。也就是说，为什么应该基于现有的

nextDouble（）

方法来实现此方法，以及为什么没有“直接”生成所需范围内的值的方法

已经指出了一个重要的点：原因可能是0.0和1.0之间的范围更适合表示均匀分布的值

当查看（或者更确切地说：仔细阅读）有关的详细信息时，您将看到值的密度随着值的增大而减小

当您启动并输入0.0、1.0和1.70141*10^38的值时，您将看到它们的表示形式（此处为

float

——该语句类似地适用于

double

）：

所以实际上，0.0到1.0之间的浮点数与1.0到170141163178059628000168797686300000000.0之间的浮点数基本相同。实现一个好的、统一的随机数生成器并非易事，考虑到可表示值本身并非均匀分布的问题，为任意范围创建一个专用实现几乎是不可能的

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因此，对于0.0到1.0的范围，我们可以做出一个坚实的陈述，即值是均匀分布的。对于其他范围，人们可能会争论“一致性”对于某个范围实际上意味着什么…

如果你想要一个介于0.00和10.000之间的双精度，你可以简单地按范围进行缩放，执行

10.00*generatorNextDouble（）

Random.nextDouble（）返回一个介于0和1之间的随机双精度值。要放大它，请将该值乘以您希望的范围。因为这就是它的设计行为：@Abdulgood89，

Random.nextDouble（）

被记录为返回0.0-1.0范围内均匀分布的伪随机值，如OP所说。如果它对你有不同的影响，那么你应该把你的虚拟机寄回去要求退款。@JohnBollinger-Haaa！请退票一张！这是一个很好的观察。但是，我想问一下，统一分配的定义是什么？如果

m

只有两位且

e

为0，则只有四个可能的双精度值：0、1.0、2.0和3.0，每个值的概率为0.25，而（0、4.0）中的所有其他双精度值（如1.5和2.5）的返回概率为零。现在，如果实现只是放大该值（就像您的代码片段所做的那样），那么返回四个双精度值的概率是0.25，其余的概率都是零。这被认为是“不均匀”？@leeyuiwah是的，如果你乘以一个范围，那么结果将不再均匀。这就是为什么我写道它“在实践中足够好”，从而暗示它实际上在理论上根本不好；-）。这就是我认为Java没有提供一个库方法来为您进行缩放的原因：它不再是统一的。应用程序编写者可能会认为这在他们的应用程序中并不重要，但这个决定应该

public double nextDouble(double min, double max) {
    return min + nextDouble() * (max - min);
}

0.0          =  0x00000000 = 0
1.0          =  0x3F800000 = 1065353216
1.7...*10^38 =  0x7EFFFFFE = 2130706430