在这段代码中:
Random random = new Random(441287210);
for(int i=0;i<10;i++)
System.out.print(random.nextInt(10)+" ");
}
输出是1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
, 每次。
为什么是这样?不Random
应该是……嗯……随机的?我认为Random
该类使用System.nanoTime
,因此输出通常应该是随机的。有人可以解释一下吗?
让它再打印几个,前 100 个是
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 4 7 2 2 6 0 3 0 2 8 4 1 6 0 0 0 2 8 2 9 8 9 2 5 2 1 1 4 5 3 4 1 4 1
8 7 6 6 0 6 5 0 4 5 5 6 0 8 3 8 9 7 4 0 9 9 7 7 9 3 9 6 4 5 0 6 3 7 4 9 8 7 6 2 8 9 8 4 4
8 4 9 0 1 6 9 6 1 5
看起来不错。
每个好的(伪)随机序列都包含重复数字的条纹,这个以一个开头。
Random
类生成的值是伪随机的:它们是基于种子值使用确定性算法创建的。通常(例如,如果您使用无参数构造函数)种子使用当前时间初始化,这显然是一个唯一值。因此,生成了一个独特的“随机”序列。
在这里,您使用的是在代码执行之间不会改变的常量种子值。因此,您总是得到相同的序列。恰好这个序列是1 1 1 1 1 1 ...
针对这个特定的种子的。
没有什么可以说1
连续 10 秒的序列是不可能的。给你种子值的人441287210
恰好发现了这样一个值,该值导致1
连续 10 秒开始。如果您继续调用nextInt()
(即超过 10 次),您将看到随机值。应该有可能找到将导致其他“明显非随机”序列的其他种子值。
Random 是一个线性同余生成器;即它基于以下形式的公式:
N <- (N * C1 + C2) % M
其中 C1、C2 和 M 是常数。
这类生成器的特性之一是具有高自相关性。事实上,如果您绘制连续的数字,您可以在数字中看到清晰的剥离模式。
您的测试程序有效地从底层生成器中获取了 10 个连续的数字,计算了它们的模 10 的值......并发现它们都是相同的。实际上,模 10 与发电机的自然周期性“共振”……在短时间内。
这是使用具有高自相关性的 PRNG 的缺点之一。用外行的话来说......它“不是很随机”......如果你在随机性至关重要的情况下使用它,你可能会遇到麻烦。
笔记:
Random
根本不是随机的。事实上,一旦你弄清楚当前值N
是多少,它是完全可以预测的。问题是使序列直观地显示为非随机的自相关。如果使用for(int i=0;i<100;i++)
,则输出的序列再次“更随机”。连续出现十个随机序列的概率1
可能很小,但也不是不可能。(只要给定足够的样本,几乎肯定会发生任何序列。)
这只是一个有趣的巧合。
Random 类在调用 nextInt() 时使用种子生成随机数,建议使用长数,当您创建随机对象时,您提供的 int 不足以满足随机性。
尝试运行循环 20 次,您会看到随机性或移除种子或提供很长的种子值