java random.nextInt的坑及解决

java random.nextInt的坑及解决

目录java random.nextInt的坑很简单的两句代码，需要注意两点java random.nextInt()不随机性这个题在网上已经有很多人给出了答案我的算法是验证如下

java random.nextInt的坑

下面的代码

Random random = new Random();

Integer code = random.nextInt(len);

很简单的两句代码，需要注意两点

第一：nextInt的取值是[0,n) ，不包括n。如果是随机list，直接传list的size，不用担心下标越界。

api说明：

Returns a pseudorandom, uniformly distributed int value between 0 (inclusive) and the specified value (exclusive)

第二个：nextInt在数据量小的时候，重复概率比较高。比如ZKoNDuet现在有一个大小为6的list，我希望随机显示4条且不重复。正确的做法是每次得到随机数后，移除下标对于的对象。这样即使random重复了也没关系，因为下标对应数据移除后，同样的下标对应的对象是不一样的。

千万别像我之前的做法，遍历list，然后随机取到下标后，再去重。这样有时能得到4个，有时得不到。比如下标会出现 5,1,1,1，2,1.这样的话，最终list只会有三个。

之前一直没有怀疑是这段代码的问题，怀疑接口不稳定或者是数据不完整之类的。查日志还一直在看接口传递参数和返回参数，结果是因为对nextInt理解不深刻，在我印象中感觉randomInt是随机数且不重复的，不过事实证明我想多了。

java random.nextInt()不随机性

最近在研究算法，也写一些小程序，其中有一个是《算法导论》中的习题：描述RANDOM(a, b)过程的一种实现，它只调用RANDOM(0, 1)，作为a和b的函数，你的程序的期望时间运行时间是多少？

这个题在网上已经有很多人给出了答案

我也自己写了一个算法，不过本文的主题不是针对这个问题，而是RANDOM(0, 1)的实现方法。我刚开始使用的是random.nextInt(0, 1)来取随机的0和1，也测试了其“随机性”，代码如下：

//用Random.nextInt(2)获取0,1随机数

//获取概率均为0.5，但不随机

public int randomBase0() {

Random r = new Random();

return r.nextInt(2);

}

用for循环10000万次，得到的0和1大致相当，可以得出获得0和1的概率为0.http://5。但之后我就遇到了麻烦，我写了一个方法去实现RANDOM(a, b)，例如RANDOM(0, 3)，得到的结果是：

0有8335个

1有825个

2有42个

3有798个

我的算法是

将b-a+1扩展到2的最小幂级数，如果是个数为5，则取8（2^3），如果为16，则取16（2^4），然后用分治算法获取a与b之间的数，其中需要将大于b的数去除掉，重新获取。

我原本以为我写RANDOM(a, b)的算法错了。后来又写了一个算法，是网上很多人使用的算法，是将随机产生的0和1拼成2进制数，然后转换为十进制数，在一个区间内在有效，超过这个区间则排除重取。

用这个算法得到的结果与第一种算法结果相同。我只好把第二种算法的二进制数打印出来查找原因，发现一个问题，就是0或1连续出现的概率要比0和1交叉出现的概率大，我想既然是随机产生0和1，那这两个生成的概率应该相同才对。

因此我得出结论，使用Random.nextInt(0, 1)获取随机数的概率并不随机，原因是其生成连续相同0或1的概率与生成交叉0和1的概率不等，并且前者大于后者，尽管单独获取0和1的个数比相当，换句话说，用这种方法获取0和1的事件不独立。

验证如下

//检测Random.nextInt(2)，连续获取两位0和1随机数

public int randomBaseS() {

String s = new String(new StringBuffer().append(getBoolean()).append(getBoolean()));

if("00".equals(s)){

return 0;

}else if("01".equals(s)){

return 1;

}else if("10".equals(s)){

return 2;

}else{

return 3;

}

}

//获取随机数二进制字符串

public String getBoolean(){

return new String(new Integer(randomBase0()).toString());

}

使用for循环10000次，得到的计数结果如下：

"00"有4145个

"01"有928个

"10"有905个

"11"有4022个

那哪种算法能满足要求呢？如下：

//用Math.random()获取0,1随机数

//获取概率均为0.5，且随机

public int randomBase() {

return Math.random()>0.5?1:0;

}

以上面的方http://法为基础，用for循环获取[0, 3]之间的整数，得到的结果如下：

0有2525个

1有2551个

2有2433个

3有2491个

满足要求，哈哈！

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