在Java中使用整数向量作为种子生成随机数

Question

我希望生成可重复的随机数，代表三维空间中不同点的数量，例如：

double draw = rand(int seed, int x, int y, int z)

我希望相同的输入始终产生相同的结果。我不想提前生成所有值，因为数量太多。

我希望不同位置的抽样是独立的。我还希望对于不同种子的相同位置的抽样也是独立的。这排除了将四个参数的和或积作为种子的方法。

- benson

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我想要一匹小马。现在我们分享了自己的愿望，你有什么问题吗？ - Andrew Thompson

Answer 1

怎么样？

return new Random(seed ^ x ^ y ^ z).nextDouble();

（由于构造函数的种子参数实际上是64位，因此在异或之前将您的两个int向左移动32位，可以获得更好的“扩散”效果。）

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另一个简单的解决方案是做类似于以下的事情

Random rnd = new Random(seed);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ x);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ y);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ z);
return rnd.nextDouble();

- aioobe

Answer 2

Random类使用一个48位的种子，方便地分成三个16位的部分，如下所示。

private static long createSeed(long x, long y, long z) {
    return (z & 0xffff) << 32 + (yy & 0xffff) << 16 + (x & 0xffff);
} 

- vidstige

Answer 3

Java有Random(long seed)构造函数，但它只接受一个长整型数值。

但你不必太担心，因为你可以将一个（数学）函数应用于你的向量和种子来产生一个单一的数字。一个简单的方法是将这些数字相加：

 Random rand = new Random(seed+x+y+z);

但是，正如您自己可能已经注意到的那样，这并不是最好的方法，因为它对于（1,0,0）、（0,1,0）和（0,0,1）产生相同的结果。我相信您可以想出一个更好的函数，例如 seed + 31*31*x + 31*y + z 或类似函数。

- Grzegorz Oledzki

Answer 4

如setSeed() API中所述，java.util.Random使用48位种子。您的模型可能会建议定义一个适合哈希您的三个整数的函数。或者，您可以使用自定义实现扩展java.util.Random。

- trashgod