java - Java.nextFloat() 的随机性是什么

Question

具体来说，如果以下列形式使用：

Random.nextFloat() * N;

我可以期望从 0 到 N 的值高度随机分布吗？做这样的事情会更好吗？

Random.nextInt(N) * Random.nextFloat();

Answer 1

来自一个好的生成器的单个随机数 - 并且java.util.Random是一个好的 - 将均匀分布在整个范围内......它将具有 0.5*N 的平均值和中值。1/4 的数字将小于 0.25*N，1/4 的数字将大于 0.75*N，以此类推。

如果然后将其乘以另一个随机数生成器（其平均值为 0.5），您最终将得到一个平均值为 0.25*N 且中值为 0.187*N 的随机数......所以你的一半数字是小于 0.187*N！1/4 的数字将低于 0.0677*N！只有 1/4 的数字会超过 0.382*N。（通过查看作为其他两个随机数的乘积生成的 1,000,000 个随机数并分析它们而通过实验获得的数字。）

这可能不是你想要的。

Answer 2

起初，Java 中的 Random 不包含 rand() 方法。请参阅文档。我认为您考虑过 Random.next() 方法。

由于您的问题，文档说 nextFloat() 是这样实现的：

public float nextFloat() {
   return next(24) / ((float)(1 << 24));
 }

所以你不需要使用其他任何东西。

Answer 3

Random#nextFloat() 会给你一个介于 0 和 1 之间的均匀分布的数字。

如果你取一个均匀分布并将它乘以 N，你就可以均匀地扩大分布。所以你得到一个 0 到 N 之间均匀分布的随机数。

如果将其乘以 0 到 N 之间的随机数，那么您将得到不均匀分布。如果乘以 N 可以得到 0 和 N 之间的均匀分布，那么乘以 0 和 N 之间的数字，必须得到小于或等于仅乘以 N 的答案。因此，平均数字更小。