不使用Math.random方法生成隨機數(隨機數生成器)

2019-11-26 15:47:37

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供稿：網友

由于一些不可控因素的影響，比如系統內存，計算機狀態等，每一次在while循環中執行的次數會有一定差異
大概幾百次。這就導致了結果的差異。
注意這個程序使用了許多靜態變量，也就是說，在下一個線程繼續執行與上一個線程相同的run方法時，其初始值是上一個線程執行后的值，這形成了經典的蝴蝶效應，通過將這個差異放大，導致最終隨機數的產生。
在這個程序中，一共開啟了13個thread線程，每一次都會將那幾個靜態變量的值向混亂的方向推動，
于是最后得到的數組double[] bb的混亂程度幾何上升，
最開始的bb[0]只有約幾百個可能的值，而到了bb[3]就可以是65536個數據中的任何一個。
為了做到隨機，我循環了13次，bb[12]幾乎可以說是絕對的隨機了。

復制代碼代碼如下:

/**
* 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個數按照一定順序存入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r[]進行移動
  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));
                                //防止不動點對程序的影響，當兩個值相同說明程序有可能進入了死胡同，也就是不動點，關于不動點的問題可以參考高等數學關于函數的知識
   }
  }
  double ran=dd[12];
  return ran;
}

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

MyRandom.java

復制代碼代碼如下:

/**
* 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個數按照一定順序存入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));
    // 防止不動點對程序的影響，當兩個值相同說明程序有可能進入了死胡同，也就是不動點，關于不動點的問題可以參考高等數學關于函數的知識
   }
  }
  double ran=dd[12];
  return ran;
}

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