## 如何在 Java 中生成特定范围内的随机 BigInteger 值？

在 Java 中生成随机 BigInteger 值

在需要生成指定范围内的任意大随机整数的情况下，常见的方法可能涉及使用 nextDouble() 并相乘输出达到所需的限制。但是，对于超过 2^53 的值，此方法会出现问题，导致分布不均匀。

为了克服此限制，Java 提供了 BigInteger 类，该类提供了一个构造函数，可以生成在 0 到 0 之间均匀分布的随机数(2^numBits - 1)，包含在内。

生成非 2 幂范围内的随机值

生成 0 到 n 范围内的随机值，其中 n不是 2 的幂，可以采用简单的循环：

<code class="java">BigInteger randomNumber;
do {
    randomNumber = new BigInteger(upperLimit.bitLength(), randomSource);
} while (randomNumber.compareTo(upperLimit) >= 0);</code>

这种迭代方法可确保在所需范围内均匀分布。通常，只需要一次或两次迭代。

限制循环中的迭代次数

对于随机数生成器计算成本较高的场景，可以按如下方式限制循环中的迭代次数:

<code class="java">int nlen = upperLimit.bitLength();
BigInteger nm1 = upperLimit.subtract(BigInteger.ONE);
BigInteger randomNumber, temp;
do {
    temp = new BigInteger(nlen + 100, randomSource);
    randomNumber = temp.mod(upperLimit);
} while (s.subtract(randomNumber).add(nm1).bitLength() >= nlen + 100);</code>

这个修改后的版本极不可能需要多次迭代（概率小于 2^100）。然而，由于 mod() 操作，它会产生计算损失。因此，仅当随机数生成器特别慢时才建议使用。

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