快捷導(dǎo)航

不使用Math.random方法生成隨機(jī)數(shù)(隨機(jī)數(shù)生成器)

更新時(shí)間：2014年01月11日 09:36:32 作者：

不調(diào)用Math.random方法產(chǎn)生自己的隨機(jī)數(shù)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度很快，在主線程等待一定毫秒數(shù)時(shí)，其他線程就會(huì)執(zhí)行run方法中的while循環(huán)，一般會(huì)執(zhí)行數(shù)十萬次

由于一些不可控因素的影響，比如系統(tǒng)內(nèi)存，計(jì)算機(jī)狀態(tài)等，每一次在while循環(huán)中執(zhí)行的次數(shù)會(huì)有一定差異
大概幾百次。這就導(dǎo)致了結(jié)果的差異。
注意這個(gè)程序使用了許多靜態(tài)變量，也就是說，在下一個(gè)線程繼續(xù)執(zhí)行與上一個(gè)線程相同的run方法時(shí)，其初始值是上一個(gè)線程執(zhí)行后的值，這形成了經(jīng)典的蝴蝶效應(yīng)，通過將這個(gè)差異放大，導(dǎo)致最終隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。
在這個(gè)程序中，一共開啟了13個(gè)thread線程，每一次都會(huì)將那幾個(gè)靜態(tài)變量的值向混亂的方向推動(dòng)，
于是最后得到的數(shù)組double[] bb的混亂程度幾何上升，
最開始的bb[0]只有約幾百個(gè)可能的值，而到了bb[3]就可以是65536個(gè)數(shù)據(jù)中的任何一個(gè)。
為了做到隨機(jī)，我循環(huán)了13次，bb[12]幾乎可以說是絕對(duì)的隨機(jī)了。

復(fù)制代碼代碼如下:

/**
* Author:Yuanhonglong
* Date:2014-1-9
*/

public class MyRandom implements Runnable{

private static int random;
private static int f=127;
private static int m=(int)Math.pow(2,16);
private static int[] r=getR();
private static int x=13;

@Override
public void run(){
  for(;!Thread.interrupted();){
   f=((f/2)+r[f])%m;
   random=r[f];
  }
}

private static int[] getR(){
                //將0-65536這65536個(gè)數(shù)按照一定順序存入r[]中
  int[] r=new int[m];
  r[0]=13849;
  for(int i=1;i<m;i++){
   r[i]=((2053*r[i-1])+13849)%m;
  }
  int k=r[65535];
  r[65535]=r[(f+1)%m];
  r[(f+1)%m]=k;
  return r;
}

private static void changeR(int[] r,int f){
                //對(duì)r[]進(jìn)行移動(dòng)
  int[] r1=new int[r.length];
  System.arraycopy(r,0,r1,0,r.length);
  for(int i=0;i<r.length;i++){
   r[i]=r1[(i+f)%m];
  }
}

public static double getRandom_0_1(){
  double[] dd=new double[13];
  for(int i=0;i<dd.length;i++){
   Runnable runnable=new MyRandom();
   Thread thread=new Thread(runnable);
   thread.start();
   try{
    Thread.sleep(x+1);
   }
   catch(InterruptedException e){
    e.getMessage();
   }
   thread.interrupt();
   double rr=(double)random/(double)m;
   x=f%13;
   changeR(r,11+(f/7));
   dd[i]=rr;
   if((i>0)&&(dd[i]==dd[i-1])){
    changeR(r,13+(f/11));
                                //防止不動(dòng)點(diǎn)對(duì)程序的影響，當(dāng)兩個(gè)值相同說明程序有可能進(jìn)入了死胡同，也就是不動(dòng)點(diǎn)，關(guān)于不動(dòng)點(diǎn)的問題可以參考高等數(shù)學(xué)關(guān)于函數(shù)的知識(shí)
   }
  }
  double ran=dd[12];
  return ran;
}

public static void main(String[] args){
  double rs=getRandom_0_1();
  System.out.println(rs);
}
}

MyRandom.java

復(fù)制代碼代碼如下:

/**
* Author:Yuanhonglong
* Date:2014-1-9
*/
package mine.loop;

public class MyRandom implements Runnable{

private static int random;
private static int f=127;
private static int m=(int)Math.pow(2,16);
private static int[] r=getR();
private static int x=13;

@Override
public void run(){
  for(;!Thread.interrupted();){
   f=((f/2)+r[f])%m;
   random=r[f];
  }
}

private static int[] getR(){
  // 將0-65536這65536個(gè)數(shù)按照一定順序存入r[]中
  int[] r=new int[m];
  r[0]=13849;
  for(int i=1;i<m;i++){
   r[i]=((2053*r[i-1])+13849)%m;
  }
  int k=r[65535];
  r[65535]=r[(f+1)%m];
  r[(f+1)%m]=k;
  return r;
}

private static void changeR(int[] r,int f){
  int[] r1=new int[r.length];
  System.arraycopy(r,0,r1,0,r.length);
  for(int i=0;i<r.length;i++){
   r[i]=r1[(i+f)%m];
  }
}

public static double getRandom_0_1(){
  double[] dd=new double[13];
  for(int i=0;i<dd.length;i++){
   Runnable runnable=new MyRandom();
   Thread thread=new Thread(runnable);
   thread.start();
   try{
    Thread.sleep(x+1);
   }
   catch(InterruptedException e){
    e.getMessage();
   }
   thread.interrupt();
   double rr=(double)random/(double)m;
   x=f%13;
   changeR(r,11+(f/7));
   dd[i]=rr;
   if((i>0)&&(dd[i]==dd[i-1])){
    changeR(r,13+(f/11));
    // 防止不動(dòng)點(diǎn)對(duì)程序的影響，當(dāng)兩個(gè)值相同說明程序有可能進(jìn)入了死胡同，也就是不動(dòng)點(diǎn)，關(guān)于不動(dòng)點(diǎn)的問題可以參考高等數(shù)學(xué)關(guān)于函數(shù)的知識(shí)
   }
  }
  double ran=dd[12];
  return ran;
}

public static void main(String[] args){
  double rs=getRandom_0_1();
  System.out.println(rs);
}
}