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java随机数底层算法

来源:图灵教育
时间:2024-07-30 09:54:24
java 中间的随机数由 random 使用线性和同余发生器生成类别 (lcg) 具有以下参数的算法:a = 16807、c = 0、m = 2^31 - 1。lcg 算法易于实现,但存在可预测性问题。对于一般用途,lcg 算法通常足够;建议使用需要更高安全性的应用程序 mersenne twister (mt) 或 splitmix644 等待更复杂的算法。

java随机数底层算法

Java 底层算法的随机数

Java 中间的随机数由 Random 它使用了一种叫做线性和同余发生器的类生成 (LCG) 的算法。

LCG 算法

LCG 算法通过以下公式生成随机数:

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X[i+1] = (a * X[i] + c) mod m

其中:

  • a 和 c 是常数
  • m 是大素数
  • X[i] 是第 i 个随机数

通过不断迭代这个公式,LCG 算法生成看似随机的整数序列。

Java 中的 LCG

Java 中的 Random 默认使用以下类别 LCG 参数:

  • a = 16807
  • c = 0
  • m = 2^31 - 1 (约为 21 亿)

性能

尽管 LCG 算法速度快,易于实现,但确实存在一些缺陷。特别是,它很容易被预测攻击,因为它产生了一个确定的序列。

其它随机数算法

除了 LCG 之外,Java 还提供了其他随机数算法,如:

  • Mersenne Twister (MT):一种更复杂的算法可以提供更高的随机性,但速度更慢。
  • SplitMix6444:具有良好统计特性的快速随机数生成器。

使用建议

对于一般用途,LCG 算法通常就够了。但是,建议使用需要更高级别安全性的应用程序 MT 或 SplitMix6444 等待更复杂的算法。

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