При разработке приложений часто нужно генерировать случайные числа. Java предоставляет для этого классы java.lang.Math и java.util.Random . В этой статье я расскажу о нескольких способах генерации случайных чисел и приведу конкретные примеры реализации.
Генерация случайных чисел с помощью класса Math
Чтобы сгенерировать случайное число Java предоставляет класс Math, доступный в пакете java.util. Этот класс содержит статичный метод Math.random(), предназначенный для генерации случайных чисел типа double .
Метод random( ) возвращает положительное число большее или равное 0,0 и меньшее 1,0. При вызове данного метода создается объект генератора псевдослучайных чисел java.util.Random.
Math.random() можно использовать с параметрами и без. В параметрах задается диапазон чисел, в пределах которого будут генерироваться случайные значения.
Пример использования Math.random():
public static double getRandomNumber()
Метод getRandomNumber( ) использует Math.random() для возврата положительного числа, которое больше или равно 0,0 или меньше 1,0 .
# Введение в Python 3 | Урок 7 | Генератор случайных чисел random |
Результат выполнения кода:
Double between 0.0 and 1.0: SimpleRandomNumber = 0.21753313144345698
Случайные числа в заданном диапазоне
Для генерации случайных чисел в заданном диапазоне необходимо указать диапазон. Синтаксис:
(Math.random() * ((max — min) + 1)) + min
Разобьем это выражение на части:
- Сначала умножаем диапазон значений на результат, который генерирует метод random().Math.random() * (max — min)возвращает значение в диапазоне [0 , max- min], где max не входит в заданные рамки. Например, выражение Math.random()*5 вернет значение в диапазоне [0 , 5], в который 5 не входит.
- Расширяем охват до нужного диапазона. Это делается с помощью минимального значения.
(Math.random() * ( max — min )) + min
Но выражение по-прежнему не охватывает максимальное значение.
- Чтобы получить максимальное значение, прибавьте 1 к параметру диапазона (max — min). Это вернет случайное число в указанном диапазоне.
double x = (Math.random()*((max-min)+1))+min;
Существуют различные способы реализации приведенного выше выражения. Рассмотрим некоторые из них.
Случайное двойное число в заданном диапазоне
По умолчанию метод Math.random() при каждом вызове возвращает случайное число типа double . Например:
public static double getRandomDoubleBetweenRange(double min, double max)
Вы можете вызвать предыдущий метод из метода main, передав аргументы, подобные этому.
System.out.println(«Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = «+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));
System.out.println(«Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = «+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));
Случайное целое число в заданном диапазоне
Пример генерации случайного целочисленного значения в указанном диапазоне:
public static double getRandomIntegerBetweenRange(double min, double max)
random. Генерация псевдослучайных чисел на компьютере
Метод getRandomIntegerBetweenRange() создает случайное целое число в указанном диапазоне. Так как Math.random() генерирует случайные числа с плавающей запятой, то нужно привести полученное значение к типу int. Этот метод можно вызвать из метода main, передав ему аргументы следующим образом:
System.out.println(«Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber highlight» data-hscroll>Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber = 5
Примечание . В аргументах также можно передать диапазон отрицательных значений, чтобы сгенерировать случайное отрицательное число в этом диапазоне.
Генерация случайных чисел с помощью класса Random
Класс java.util.Random можно применять для генерации случайных чисел различных типов: int, float, double, long и boolean .
Для этого сначала создайте экземпляр класса Random, а затем вызовите один из методов генератора случайных значений: nextInt( ), nextDouble( ) или nextLong( ).
Метод nextInt( ) класса Random принимает граничное целое число и возвращает случайное значение int от 0 (включительно) до указанного предела (не включая).
Пример использования метода nextInt( ):
public static int generateRandomInt(int upperRange)
Пример использования метода nextInt ( ) для генерации целого числа в заданном диапазоне:
public static int generateRandomIntIntRange(int min, int max)
Методы nextFloat ( ) и nextDouble( ) позволяют генерировать числа с плавающей запятой, а также значения типа double в диапазоне от 0,0 до 1,0.
Код для использования обоих методов:
public static double generateRandomDouble() < Random random = new Random(); return random.nextDouble(); >public static float generateRandomFloat()
Генерируем случайное число в Java 8 — особенности
В Java 8 был представлен новый метод класса java.util.Random — ints(). Он возвращает неограниченный поток псевдослучайных значений int. Данный метод позволяет указать диапазон чисел, задав минимальное и максимальное значения.
Пример использования метода Random.ints() для генерации случайных целочисленных значений в указанном диапазоне:
public static int getRandomNumberInts(int min, int max)
Метод getRandomNumberInts( ) генерирует поток случайных целых чисел от min(включительно) и до max (не входит в диапазон).
Метод ints( ) создает IntStream, поэтому будет вызвана функция findFirst( ). Она возвращает объект OptionalInt , который описывает первый элемент этого потока. Затем код вызывает метод getAsInt( ), чтобы вернуть значение int в OptionalInt.
Пример использования метода Random.ints() для генерации потока случайных целочисленных значений:
public static void getStreamOfRandomInts(int num)
Код для вызова предыдущего метода:
System.out.println(«Random int stream: RandomIntStreamofSize highlight» data-hscroll>Random int stream: RandomIntStreamofSize = -1861317227 -1205557317 453883217 762357682 1725970934
Пример использования метода Random.ints() для генерации потока из диапазона случайных целочисленных значений:
public static void getStreamOfRandomIntsWithRange(int num, int min, int max)
Код для вызова приведенного выше метода:
System.out.println(«Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange highlight» data-hscroll>Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange = 2 2 3 4 6
Кроме ints( ) существует еще несколько методов, которые были добавлены к классу Random в Java 8. Они могут возвращать последовательный поток случайных чисел. Это:
- LongStream longs( );
- DoubleStream doubles( ).
Заключение
Класс java.util.Random реализует линейный конгруэнтный генератор (LCG). Он отличается быстротой работы. Но при этом он не подходит для использования в режиме реального времени. Например, для генерации уникального идентификатора сессии на сервере, в научных экспериментах, криптографии лотереях и розыгрышах.
Источник: www.internet-technologies.ru
Генератор случайных чисел
Генератор случайных чисел — это простое и эргономичное приложение, с помощью которого вы сможете решить множество задач. Например, использовать генератор чисел для розыгрыша, выбрать свой рандом чисел, поиграть с друзьями в настольные игры и многое другое. Наше приложение Генератор случайных чисел онлайн, но и без интернета работает отлично.
Подробнее о том, что может делать наш Рандомайзер:
— Сгенерировать число. Рандомайзер чисел работает пределах двух выбранных значений. Есть возможность выбора результата как с повторениями, так и без них. Генератор случайных чисел может сохранять все настройки, чтобы вы не тратили время каждый раз на их заполнение. Генератор рандомных чисел использует сложный алгоритм, который исключает возможность предугадать гсч. Можно, применить функцию Удача (не влияет на результат)
— Сгенерировать пароль. Создать случайный пароль из цифр, больших букв, маленьких букв, специальных символов (Комбинацию этих параметров и длину пароля вы можете задавать сами). Генератор случайных чисел создаст надежный пароль для ваших аккаунтов. Пароли можно скопировать и сохранить где вам удобно. Приложение не хранит ваши пароли.
Вы смело можете сгенерировать пароль для ваших аккаунтов.
— Сгенерировать ответ «Да», или «Нет». Эта функция имитирует подбрасывание монетки. На случай, если вам лень принимать простые повседневные решения, Рандомайзер сделает это за вас. Генератор чисел для розыгрыша можно использовать и в этой функции.
— Выбрать из списка элемент случайным образом. Вместо того, чтобы использовать всегда рандом чисел, для некоторых задач больше подойдет наш случайный список. Вы можете создать список и выбрать победителя розыгрыша, страну для путешествия, составить список дел и выполнять их в случайном порядке. Генератор чисел отлично справляется с этой задачей.
— Выбрать тему для разговора. Часто бывает такое, когда в разговоре с малознакомым человеком или на свидании появляется неловкое молчание. С помощью приложения вы сможете избежать таких ситуаций.
— Все результаты и пароли, которые создает случайный генератор, являются абсолютно случайными. Генератор имеет широкий диапазон функций, которые подойдут для любого случая. Случайный генератор чисел использует сложный алгоритм и дает отличные результаты. Генератор случайных цифр поможет определиться с выбором. Рандомный генератор чисел может понадобиться в любой момент, потому что вы никогда не знаете, когда вам может пригодиться ГСЧ.
— Поддерживаемые языки: Русский, Английский, Испанский, Немецкий, Французский, Японский, Корейский, Шведский, Португальский, Китайский
Источник: play.google.com
Генератор истинно случайных чисел
Если вы занимаетесь разработкой программного обеспечения, систем безопасности или криптографией, то вы, вероятно, сталкивались с необходимостью создания и использования истинно случайных чисел. В этом случае генераторы псевдослучайных чисел не подойдут, так как они имеют определенный алгоритм и могут повторяться при определенных условиях, то есть мы получаем детерминированную последовательность.
Использование радиошума для генерации истинно случайных чисел является одним из наиболее надежных методов. Генератор истинно случайных чисел, основанный на радиошуме, работает на основе физических процессов, которые происходят в приемнике радиосигналов. Радиоприемник настраивается на прием частот на которых нет вещания, атмосферные шумы, захватываемые радиоприемником, являются качественным источником энтропии. Один радиоприемник дает возможность сгенерировать примерно 100 000 случайных бит в секунду. Этот метод гарантирует, что каждое сгенерированное число будет истинно случайным.
Аудио запись шума
Помимо применения в области криптографии и информационной безопасности, генератор истинно случайных чисел на основе радиошума может использоваться в научных исследованиях, игровой индустрии и других областях, где необходима случайность. Генератор истинно случайных чисел на основе радиошума может быть так же использован для шифрования данных, создания случайных паролей, генерации случайных чисел для научных исследований, а также для многих других целей. Такой генератор обеспечивает высокую степень надежности и безопасности, поскольку его выходные данные невозможно предугадать.
Значительным недостатком физического генератора истинно случайных чисел по сравнению с программным генератором псевдослучайных чисел является скорость получения чисел. Физический генератор значительно медленней и стоит дороже. Так же физический генератор случайных чисел генерирует недетерминированную последовательность, в которой все элементы последовательности являются полностью не зависимыми друг от друга. В истинно случайной последовательности чисел нет зацикливаний.
В целом, использование генератора истинно случайных чисел на радиошуме является эффективным и надежным методом генерации случайных чисел. Если вам нужны надежные и случайные числа для вашего проекта, рассмотрите возможность использования генератора на основе радиошума и получите наилучший результат.
Некоторые области, где генератор истинно случайных чисел на радиошуме может быть полезен, включают криптографию, статистический анализ, моделирование случайных процессов, тестирование программного обеспечения, а также различные задачи в научных и исследовательских проектах.
В криптографии, генератор истинно случайных чисел может использоваться для создания ключей шифрования, которые могут быть использованы для защиты конфиденциальной информации. Также, он может использоваться в системах случайных чисел для защиты от атак на основе прогнозирования и анализа псевдослучайных последовательностей.
Для статистического анализа и моделирования случайных процессов, генератор истинно случайных чисел на радиошуме может помочь в создании случайных выборок и генерации случайных чисел, которые могут использоваться в различных статистических методах анализа данных.
Тестирование программного обеспечения также является одним из ключевых применений генератора истинно случайных чисел. Он может использоваться для создания тестовых данных, которые содержат случайные значения, и таким образом, убедиться в том, что программа работает должным образом при различных входных данных.
В исследовательских проектах, генератор истинно случайных чисел может быть использован для создания случайных условий, которые могут помочь исследователям получить новые данные и оценить статистическую значимость их результатов.
В целом, генератор истинно случайных чисел на радиошуме является мощным инструментом, который может быть использован в различных областях, где требуется случайность. Он обеспечивает надежность и эффективность в генерации случайных чисел, и может быть настроен для различных приложений, в зависимости от конкретных требований.
Источник: 2qbit.com