C中的随机数和Java中的随机数有什么区别吗？答案

【问题标题】：Is there any difference between random in C and random in Java?C中的随机数和Java中的随机数有什么区别吗？
【发布时间】：2014-12-12 14:22:27
【问题描述】：

由于我正在重写从 C 到 Java 经常使用随机数的应用程序，我想问一下两者之间是否有任何关键区别

rand() % 256; // C code

还有这个

import java.util.Random;
...
Random rand = new Random();
rand.nextInt(256);

有谁知道它是否以相同的方式工作，或者正如我已经写过的那样，有一些关键的区别？

【问题讨论】：

你是什么意思，关键的区别？显然，一个关键的区别是一个人的 C 和另一个人的 Java...
显然他问的是行为上是否存在关键差异，例如可能结果的范围。来吧，伙计们，这不是一个愚蠢的问题。
除了用不同的语言编写之外，它们可能（我认为甚至可能）使用不同的PRNG functions。
您可以查看此链接，以便您在 java 中理解：stackoverflow.com/questions/363681/… 最好的。
正如 atamanroman 所说，我在问它们的行为如何，因为我希望我的应用程序具有相同的行为。或者至少大部分相同。 Elliot Frisch：所以我应该检查他们两个的 PRNG 函数？

标签： java c random

【解决方案1】：

除了使用不同的伪随机算法可能导致的概率分布不同之外，两者之间没有区别：两个 sn-ps 都生成一个介于 0 和 255 之间的数字，包括两端。

【讨论】：

是的，rand() 在每个应用程序中播种一次可能很重要，而您每次创建 new Random() 时都会获得一个新种子。使用 Random 作为单例可能会导致性能问题 - 我不能代表 c 版本。
Random 是本地还是字段，除了性能无关紧要。也就是说，除非您查看非常长的数字序列，否则它不会或多或少是随机的。
内置的 Random 在 2^^48 个值后重复。如果这是一个问题，请使用 SecureRandom，它更昂贵但在该规模上更随机。
虽然第二个例子效率更高，但它最终会重复。
@PeterLawrey 你是对的，我不应该对此进行不必要的详细说明 - 这与 OP 的要求无关紧要。谢谢！

【解决方案2】：

就功能而言，两者都承诺在 [0..255] 范围内（伪）随机分布 int。实现细节（例如，使用的 PRNG 算法）可能会有所不同，但你真的不应该依赖这些。

【讨论】：

【解决方案3】：

我将主要采用@Mureinik 的回答，并补充一点，您应该知道，由于模运算，C 版本不提供均匀分布的数字（IIRC RAND_MAX 必须除以您的 n对于这种情况）。

如果这对您很重要，那么您可能一开始就不应该使用rand()...

干杯，

【讨论】：

【解决方案4】：

您不应该使用 mod % 运算符来缩小随机范围，因为数字的概率不会相同· 例如，如果 RAND_MAX 是 256，则数字 1 的概率会高于其余的部分。

您可以在 Python 中对此进行测试，零的数量大约是一的两倍：

>>> sorted([(random.randint(0, 2) % 2) for x in range(100)])
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

要获得与 C 中的 Java 锥相同的概率分布，您应该执行以下操作：

/* Returns a random number from 0 to limit inclusive */
int rand_int(int limit) {
  return ((long long)limit * rand()) / RAND_MAX
}

【讨论】：

谢谢！我会试试。甚至没有怀疑有更高概率的数字。
这不适用于二的幂。每个位都有相同的机会为 0 或 1，当您 % powerOf2 时，您屏蔽了高位，而低位保持不变，就像它们一样随机。
@PeterLawrey 只要 RAND_MAX 也是（二的幂 - 1），是的。但是 c std 对此只字未提。 stackoverflow.com/questions/4945698/…
RAND_MAX 是包含还是排他？如果它是包容性的，那么您似乎获得 RAND_MAX 的机会非常小，因此 limit 包容性。
@PeterLawrey 是的，这就是评论所说的。