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随机数生成器

javarandom
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我需要用Java编写一个程序，使用公式生成范围在 [0,1] 内的随机数：

Xi = (aXi-1 + b) mod m

假设 a、b 和 m 是固定的整数值，而 X0 = 0.5（即 i=0）。

我该如何着手实现呢？

我尝试过下面的代码，但显然是错误的：

int a = 25173, b = 13849, m = 32768;
double X_[i];
for (int i = 1; i<100; i++)
   X_[i] = (a*(X_[i]-1) + b) % m;
double X_[0] = 0.5;
double double = new double();
System.out.println [new double];
6个回答
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以下是一些提示：
int a, d, m, x;

乘法是*，取模是%。

更新

好的，我会给你一个更明显的提示。你只需要一个变量，不需要所有这些数组；因为你只使用整数，所以不需要任何浮点数或双精度浮点数。

重要的代码行将是

x = (a * x + b) % m ;

你不需要再加上另一个x，因为等号右边的x是旧的x或xi-1；左边的那个将会是你的“新”x或xi。

现在，从这里开始，你需要编写Java包装器，让它变成一个方法，这意味着要写一个类。

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听起来像是作业...所以我不会给你一个代码解决方案。
无论如何，你需要一个线性同余发生器。
提示：你需要将那个数学公式写成一个函数。
步骤：
1.创建一个类。
2.将所需状态作为类的成员添加进去。
3.在类中编写一个函数。根据需要进行输入。
4.用Java编写同余发生器的公式（查找Java中的数学运算）。
5.返回结果。
我的Java已经有点生疏了，所以我不能确定这些是否错误。
int a = 25173, b = 13849, m = 32768;
double X_[i];//You need to define a constant array or use perhaps a list, you can't use i without defining it
for (int i = 1; i<100; i++)
   X_[i] = (a*(X_[i]-1) + b) % m;
double X_[0] = 0.5;
double double = new double(); //You can't name a variable double, also types like double, don't need to be newed (I think)
System.out.println [new double]; //println uses () not [], in Java I think all functions need to use (), its not implied
谢谢，但我不需要代码，我是Java的新手，我需要知道要遵循哪些步骤。 - Bongers
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不要使用2，现在我不知道你需要遵循两个步骤还是需要知道要遵循哪些步骤。 - Robert Gould
@Robert Gould，请修改您最后一句话。除非我误解了什么，否则我不明白它的相关性在哪里。 - strager
再次感谢罗杰特，我会写一个“hello world”程序，我实际上也写了一些无法运行的代码，出现了太多错误（我不会使用2个）。不过我会继续尝试的。 - Bongers
考虑到所有因素，这是可能的。 - Robert Gould
显示剩余5条评论
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线性同余生成器基本上是一个表达式，它修改给定的值以产生系列中的下一个值。它的形式如下：
xi+1 = (a.xi + b) mod m
正如你已经指定的（稍微有些不同：我被教导总是把 xi+1 放在左边，25年后我仍然害怕我的数学老师:-)），其中 a、b 和 m 的值是经过精心选择的，以给出一个合理的值范围。请注意，使用 mod 运算符，你将始终得到一个介于 0 和 m-1 之间的值。
还要注意，这些值往往是整数而不是浮点数，所以如果按照你的要求，你需要一个在 0-0.999... 范围内的值，你需要将整数值除以 m 来获得这个值。
在解释了它的工作原理之后，这里有一个简单的 Java 程序，使用你问题中的 a、b 和 m 值来实现它：
public class myRnd {
    // Linear congruential values for x(i+1) = (a * x(i) + b) % m.
    final static int a = 25173;
    final static int b = 13849;
    final static int m = 32768;

    // Current value for returning.
    int x;

    public myRnd() {
        // Constructor simply sets value to half of m, equivalent to 0.5.
        x = m / 2;
    }

    double next() {
        // Calculate next value in sequence.
        x = (a * x + b) % m;

        // Return its 0-to-1 value.
        return (double)x / m;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Create a new myRnd instance.
        myRnd r = new myRnd();

        // Output 20 random numbers from it.
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println (r.next());
        }
    }   
}

这里是输出结果，不管怎样看起来都很随机 :-).

0.922637939453125
0.98748779296875
0.452850341796875
0.0242919921875
0.924957275390625
0.37213134765625
0.085052490234375
0.448974609375
0.460479736328125
0.07904052734375
0.109832763671875
0.2427978515625
0.372955322265625
0.82696533203125
0.620941162109375
0.37451171875
0.006134033203125
0.83465576171875
0.212127685546875
0.3128662109375
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编辑：

  1. [ ]是特殊符号，如果你想让你的变量名为“X_[ i ]”，那是行不通的。如果你想创建一个数组，那么你正在把它变得太复杂了。

  2. 你需要确定原方程是Xi - 1还是X(i-1)，因为这在你的编程中有很大的区别。Xi - 1只比Xi少1。X(i-1)是前一个随机数。

  3. 尝试在网上做一些初学者Java教程。这里是一个很好的开始。在继续解决问题之前，真正努力理解教程。

  4. 从这个角度考虑你的问题。[假设方程是X(i-1)]要生成第三个随机数X3，你需要生成X2，而X2需要X1，X1需要X0。但是你有X0。所以对于任何Xi，都从X0开始，生成X1，然后生成X2，依此类推，直到Xi。

你可能不需要像我一开始建议的那样深入研究递归。

我真的很怀疑。你只需要在类中保持状态，递归可能是下周的作业。 - Robert Gould
好的，这个函数处理Xi和Xi-1以及X0的基本情况。如果我是一位教授，这可能就是我介绍递归的方式。 - Perchik
@Perchik，我认为使用循环更好解决这个问题。想一下阶乘的递归实现方式。递归的更好应用是树的遍历。 - strager
@Perchik，还请注意这是一个随机数生成器。'i'将不断地递增。使用状态变量更有效地处理它（而不是通过递归和重复计算 i-1 次）。 - strager
@straeger 啊，我刚开始没有完全理解你的意思，现在我懂了。我觉得递归是有道理的，但状态变量确实可以让它更高效。迭代总是比递归更好。 - Perchik
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public class generate_random_numbers {

    public static void main(String[] args) {
        int a = 25173, b = 13849, m = 32768;
        Double[] X_ = new Double[100];
        X_[0] = 0.5;
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
            X_[i] = (a * X_[i - 1] + b) % m;
            X_[i] = X_[i] / m;
            System.out.println("X_[" + i + "] = " + X_[i]);
        }
    }
}
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我会先创建一个类，其中包含a、b、m、最新的x（初始化为0.5），以及一个名为getNextNumber()的方法。
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可以查看英文原文，
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