Math.random() * n vs. Random.nextInt(n): Welche Java-Methode sollten Sie für zufällige ganze Zahlen verwenden?

Den Unterschied zwischen Math.random() * n und Random.nextInt(n) verstehen

Beim Arbeiten mit Zufallszahlen in Java: Es ist wichtig, den Unterschied zwischen Math.random() * n und Random.nextInt(n) zu verstehen.

Die Die Methode Math.random() generiert einen pseudozufälligen Double-Wert zwischen 0 und 1 (ausschließlich), während Random.nextInt(n) eine gleichmäßig verteilte ganze Zahl im Bereich von 0 bis n-1 (einschließlich) zurückgibt.

Trotz ihrer scheinbaren Ähnlichkeit gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den beiden Methoden.

Effizienz und Bias

Random.nextInt(n) ist effizienter als Math.random() * n, da weniger Berechnungen erforderlich sind. Math.random() muss einen Double-Wert generieren und ihn dann mit n multiplizieren, während Random.nextInt(n) nur eine Ganzzahl innerhalb des angegebenen Bereichs generieren muss.

Darüber hinaus ist Random.nextInt(n) dies weniger voreingenommen als Math.random() * n. Math.random() kann aufgrund der Art und Weise, wie es Pseudozufallswerte generiert, zu einer leichten Tendenz zu bestimmten ganzen Zahlen führen. Random.nextInt(n) verwendet einen Algorithmus, der eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet und diese potenzielle Verzerrung beseitigt.

Erklärung

Wie in einem Beitrag im Sun-Forum erläutert, lautet Math.random( ) verwendet intern Random.nextDouble(), das Random.next() zweimal verwendet, um ein Double mit gleichmäßig verteilten Bits in seiner Mantisse zu erzeugen. Im Gegensatz dazu verwendet Random.nextInt(n) Random.next() im Durchschnitt weniger als zweimal und wendet Modulo n auf sein Ergebnis an, um eine gleichmäßige Verteilung im angegebenen Bereich sicherzustellen.

Fazit

Zur Generierung zufälliger Ganzzahlen im Bereich von 0 bis n-1 ist Random.nextInt(n) die bevorzugte Methode. Es ist sowohl effizienter als auch weniger voreingenommen als Math.random() * n.

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