Java Math.random（）和精度损失

以下内容未编译：

int result = Math.random() + 1;

error: possible loss of precision
    int result = Math.random() + 1;
                               ^
    required: int
    found:    double

但以下不会编译：

int result = 0;
result += Math.random() + 1;

为什么?

将可编译代码放入嵌套循环中，每次迭代的结果都会增加1，因为Math.random（）总是返回一个值小于1的double，当添加到整数时，小数部分将由于精度损失而丢失。运行以下代码并查看意外结果：

public class MathRandomCuriosity
{
  public static void main(String[] args)
  {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
      // System.out.println(result);
      for (int j = 0; j < 20; j++)
      {
        // System.out.println(result);
        for (int k = 0; k < 300; k++)
        {
          // System.out.println(result);
          for (int m = 0; m < 7000; m++)
          {
            result += Math.random() + 1;
          }
        }
      }
    }
    System.out.println(result);
  }
}

公共类数学模型
{
公共静态void main（字符串[]args）
{
int结果=0；
对于（int i=0；i<10；i++）
{
//系统输出打印项次（结果）；
对于（int j=0；j<20；j++）
{
//系统输出打印项次（结果）；
对于（int k=0；k<300；k++）
{
//系统输出打印项次（结果）；
对于（int m=0；m<7000；m++）
{
结果+=Math.random（）+1；
}
}
}
}
系统输出打印项次（结果）；
}
}

当10*20*300*7000=42000000次迭代时，结果应为42000000次。但事实并非如此！结果各不相同，即42000007对42000006对42000010等

为什么?

---

顺便说一句……这不是任何地方都在使用的代码，它来自我在时事通讯中收到的一个测验。嵌套循环的原因是，我可以每隔一段时间查看结果的值。

像

+=

这样的赋值运算符执行隐式转换

注意：在这种情况下，

Math.random（）

每次都将四舍五入到0，这是一种严重的精度损失。；）

但是

Math.random（）+1

被四舍五入为2的可能性很小。e、 g.1.9999999将四舍五入为1，但1.9999999999999将四舍五入为2（但

double+

运算符而不是转换为

int

）

印刷品

The value before 1 is 0.9999999999999999 cast to (int) is 0
The value before 1, plus 1 is 2.0 cast to (int) is 2

---

IEEE数学实现的细节指出了双精度/浮点到整数转换的精度损失和不可靠结果。例如，我曾经发现比较浮点数的代码：

int x = 0;
if (a <= b) 
{ 
    x = y; 
}
if (a > b) 
{ 
    x = z; 
}

---

根据定义

Math.random（）

返回从0.0到1.0的

double

结果。操作

Math.random（）+1

创建双精度结果，然后将其分配给int变量，从而生成整数结果。每次迭代的结果都是1，除非

Math.random（）

精确返回1.0。这种情况发生的可能性很低，但仍然存在。从统计上看，这大约是6000分之一。这就是某些循环迭代向结果中添加2的原因

---

所以，这里没有失去精确性。一切都是按照规范进行的。

在一般情况下，这个问题已经被反复回答过。为（int i=0；i<42000000；i++）编写

的方法真奇怪。

首先尝试将Math.random（）调用强制转换为整数。目前，代码中的“1”字面值被隐式转换为双精度，这意味着精度在某处丢失。是否可能重复@Woot4Moo no？整数的最大值（java）为2147483647。这是4200万的50倍多。非常小的补充：不是Math.random（）被截断为0，而是“Math.random（）+1”被截断为1。1被提升为double，然后被添加，然后被截断。这并不是说随机数被提前截断了。当我找到

System.out.println（0.9999999999999）时，你回答了这个问题是
1.0
+1表示速度快。@SeanOwen，我的观点是有一个错误的假设，因为
Math.random（）
总是四舍五入为0，
Math.random（）+1
总是四舍五入为1。被四舍五入的不是1.99999999999999。而是1.0D+0.99999999999d=2.0D。事实上，它与+=运算符无关。@jsravn，
+=
正在转换为
int
，如果没有它，程序将无法编译。我已经澄清了进行舍入的操作。铸造到
（int）
总是向下舍入（如数学地板（x））。但是，
double
操作取整到最接近的表示。这个答案是错误的。根据规范，Math.random返回一个双精度值，因此我猜这是因为0是有符号的。（也就是说，浮点系统中同时存在一个“+0”和一个“-0”，这两个数字有不同的表示形式）看看这些数字如何与比较运算符交互是一件很有趣的事情。是的，甚至还有一些方法可以将接近零的轮数调整为零。最初的代码是由一位科学家编写的，所以我必须向他解释IEEE数学是如何违反代数表达式的一些基本租户的。虽然这并不能回答我的两个问题，但它非常有趣和有用！非常感谢。我想让大家了解浮点数学的一般问题。Java隐藏了IEEE数学的许多细节，但没有隐藏结果。
int x = 0;
if (a <= b) 
{ 
    x = y; 
}
if (a > b) 
{ 
    x = z; 
}

int x = 0; 
if (a <= b) 
{ 
    x = y; 
} 
else 
{ 
     x = z; 
}