Problem mit dem Zufallszahlen-Generator

[automatix]

Hallo!

So sieht momentan meine Random-Klasse aus:

package utils;

import java.util.Random;
 
public class ExtendedRandom extends Random {
	 
	public ExtendedRandom() {
		super();
	}
	
	/**
	Liefert eine ganze Zufallszahl aus dem Bereich [min; max].
	@param min
	@param max
	@return
	*/
	public int nextInt(int min, int max) {
		return nextInt(max - min + 1) + min;
	}
	
}

Alles schön und gut, solange der Ausdruck max - min + 1 in den Wertebereich von Integer passt, was nicht immer der Fall ist.

Ich möchte einen Random-Generator für alle ganzen Zahlen aus dem Bereich [Integer.MIN_VALUE; Integer.MAX_VALUE] programmieren. Hat vielleicht jemand einen Tipp für mich?..

Danke.

 

[ARadauer]

nextLong() verwenden?

 

[Landei]

RTFAPI!

public int Random.nextInt()

Returns the next pseudorandom, uniformly distributed int value from this random number generator's sequence. The general contract of nextInt is that one int value is pseudorandomly generated and returned. All 2^32 possible int values are produced with (approximately) equal probability.

 

[Templon]

Vllt mit Math.random anstelle von nextInt()?

 

[automatix]

nextLong() verwenden?

Ne, geht nicht. Es gibt nämlich keine nextLong(long num), auf der man in Analogie zu nextInt(int num) aufbauen könnte.

RTFAPI!

public int Random.nextInt()

Die Methode hat keine Parameter.

 

[Templon]

	public long nextInt(long min, long max) {
		return (long) (((max - min + 1) * Math.random()) + min);
	}

So? Nicht sicher ob es stimmt 😛

 

[automatix]

Danke!

	public int nextInt(int min, int max) {
		return (int)nextLong(min, max);
	}
	
	public long nextLong(long min, long max) {
		return (long)(((max - min + 1) * Math.random()) + min);
	}

 

[automatix]

Aber warum funktioniert das denn nicht:

	public int nextInt(int min, int max) {
		return (int)(((max - min + 1) * Math.random()) + min);
	}

Als Ergebnis wird immer -2147483648 (also Integer.MIN_VALUE) zurückgegeben... Jemand ne Idee?

// Edit...

OK, sorry... So ist es richtig:

	public int nextInt(int min, int max) {
		return (int)((((long)max - min + 1) * Math.random()) + min);
	}

 

[Landei]

public int Random.nextInt()
Die Methode hat keine Parameter.

Hast du den Text nicht gelesen? "All 2^32 possible int values are produced with (approximately) equal probability."
"All possible int values" sind genau die Werte von Intger.MIN_VALUE bis Integer.MAX_VALUE, die Funktion ist also genau das, was du wolltest...

 

[Murray]

RTFAPI!

public int Random.nextInt()

Die Methode hat keine Parameter.

Braucht sie doch auch nicht: Du schreibst ja, dass Du Werte zwischen Integer_MIN-VALUE und Integer.MAX_VALUE habenn willst - und genau das leistet die Methode.

 

[SlaterB]

nana, wenn es diese festen Grenzen wären, dann bräuchte es doch keine Parameter min + max,

Integer_MIN_VALUE und Integer.MAX_VALUE sind offensichtlich nur die maximalen Grenzen,
das Problem tritt aber auch bei einem Intervall -100 bis Integer.MAX_VALUE auf,
dann ist man ohne diese Methode aufgeschmissen,

von der suspekten double-Lösung abgesehen

 

[automatix]

Ich dachte schon, ich hätte das Problem gelöst... Nnnnnnö! 🙂

	public int nextInt(int min, int max) {
		return (int)((max - (long)min + 1) * Math.random() + min);

	}

Die Methode schneidet die untere Grenze des Wertebereichs ab, d.h. es werden Zufallszahlen aus dem Bereich (min; max] und nicht aus dem Bereich [min; max] zurückgegeben...

 

[automatix]

So vielleicht...

	public int nextInt(int min, int max) {
		return (int)((max - (long)min + 1 + 1) * Math.random() + min) - 1;
	}

 

[SlaterB]

auch noch nicht gut, es gibt noch einen Bereich zu viel so dass alle Zahlen eine etwas geringere Chance haben,
und alles von -0.99 bis 0.99 wird beim int-cast auf 0 zusammengefast, daher kommen die Grenzen scheinbar hin,
aber dort ist nun die Chance doppelt so groß


sowas kann man recht gut selber kontrollieren:

public class Test
{
    static Random r = new Random();

    public static void main(String args[])
    {
        int min = -3;
        int max = 3;
        int shift = -min + 2;
        int[] x = new int[max - min + 5];
        int[] y = new int[max - min + 5];
        for (int i = 0; i < 300000; i++)
        {
            x[nextInt1(min, max) + shift]++;
            y[nextInt2(min, max) + shift]++;
        }
        for (int i = 0; i < x.length; i++)
        {
            int zahl = i - shift;
            System.out.println((zahl < 0 ? "" + zahl : " " + zahl) + ": " + x[i] + " -- " + y[i]);
        }
    }

    public static int nextInt1(long min, long max)
    {
        return (int)((max - (long)min + 2) * Math.random() + min) - 1;
        // return (int)(Math.floor((max - min + 1) * Math.random()) + min);
    }

    public static int nextInt2(int min, int max)
    {
        return r.nextInt(max - min + 1) + min;
    }

}


----

Ausgabe:
.-5: 0 -- 0
.-4: 0 -- 0
.-3: 37249 -- 42728
.-2: 37716 -- 42771
.-1: 74906 -- 43034
. 0: 37497 -- 42998
. 1: 37800 -- 42595
. 2: 37561 -- 42983
. 3: 37271 -- 42891
. 4: 0 -- 0
. 5: 0 -- 0

mit Math.floor kommt es besser hin, der obige Test zeigt dann kein Makel mehr,
obs aber für alle Bereiche ok ist, kann man damit freilich nicht beweisen

 

[automatix]

Meinst Du floor(), sondern round()? 😉

 

[Marco13]

Man könnte auch mal versuchen, den Algorithmus, der bei http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/util/Random.html#nextInt(int) beschrieben ist, auf "long" zu verallgemeinern....!?

 

[SlaterB]

> Meinst Du floor(), sondern round()? icon_wink.gif

warum sollte ich was anderes schreiben als ich meine?

aber ich ermutige dich, beides auszuprobieren, mit obigen Testprogramm hast du nun eine gewisse Kontrolle,

aber nicht alles glauben, schon gar nicht ein Programm, welches du vielleicht nicht ganz nachvollziehen kannnst,
kann auch Fehler enthalten, selber denken macht schlau

 

[automatix]

Ich dachte, dass in Deinem Code nicht floor(), sondern round() stehen sollte... Naja, gut, vierlleicht hab ich ja wirklich Dein Programm nicht ganz verstanden. 🙂