在Java中的某個范圍之間安全地生成隨機數

Question

如何安全地生成特定范圍內的隨機整數值？

我知道以前有很多人問過這個問題，例如這篇文章，但該方法似乎並不安全。 讓我解釋：

'Math' 庫具有Math.random() ，它生成范圍 [0, 1) 內的隨機值。 使用它，人們可以構建一種算法，如

int randomInteger = Math.floor(Math.random() * (Integer.MAX_VALUE - Integer.MIN_VALUE + 1) + Integer.MIN_VALUE)

在Integer.MAX_VALUE和Integer.MIN_VALUE之間生成一個隨機數。 但是， Integer.MAX_VALUE - Integer.MIN_VALUE會溢出。

目標不僅僅是生成隨機數，而是均勻地生成它們，這意味着 1 與Integer.MAX_VALUE出現的概率相同。 我知道有一些變通方法，例如將大值轉換為 long 但問題又是如何生成從Long.MIN_VALUE到Long.MAX_VALUE的長整數值。

我也不確定其他預先編寫的算法，因為它們也會溢出並導致概率分布發生變化。 所以我的問題是是否有一個數學方程只使用整數（沒有在任何地方轉換為 long）和Math.random()來生成從Integer.MIN_VALUE到Integer.MAX_VALUE隨機數。 或者，如果有人知道任何不會在內部溢出的隨機生成器？

Answer 1

'Math' 庫有 Math.random()，它在 [0, 1) 范圍內生成一個隨機值。

所以不要使用Math.random() - 使用這個：

Random r = new Random();
int i = r.nextInt();

nextInt的文檔說：

nextInt() - 從這個隨機數生成器的序列中返回下一個偽隨機、均勻分布的 int 值。 所有 2^32 個可能的 int 值都以（大約）相等的概率產生。

看來我稍微誤解了這個問題，你需要long而不是int - 幸運的是合同是一樣的。

long l = r.nextLong()

從字面上看，這將需要兩個整數並將它們塞在一起以形成一個長整數。

Answer 2

更好的方法可能是使用java.security.SecureRandom ，它是一種加密強隨機數生成器 (RNG)。

Answer 3

隨機 x = 新隨機 (1000); // 代碼運行並生成值 1000 int i = x.nextInt();