如何生成指定区间内的随机浮点数？

Question

如何生成指定区间内的随机浮点数？

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我想在Java中生成一个随机的浮点数值。该值必须在可能值的特定范围内。

例如，我必须生成一个在以下范围内的随机值：

MIN: 41,815080
MAX: 41,829191

这些值恰好代表地图上可能经度的范围，但问题更普遍适用。

有什么聪明的方法呢？

- AndreaNobili

2

你想要线性分布还是正常分布？ - Bohemian

4个回答

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如果你想生成随机浮点数，请尝试以下方法：

import java.util.Random;

public static float randFloat(float min, float max) {

    Random rand = new Random();

    return rand.nextFloat() * (max - min) + min;

}

希望这有所帮助。

- Yogesh D

3

这段代码既无法通过编译，也不能正常工作。您需要返回一个值，并且返回的值应该是 float 类型，而不是 int 类型。 - user4668606

8

我知道这个问题已经超过一年了，但是这里的其他答案遗漏了重要的点。在Java中生成随机浮点数的最佳方法（假设您不需要特定的种子并且不需要密码安全）是使用ThreadLocalRandom类。

例如，如果您想要一个生成两个数字之间的随机数的方法，可以像这样编写：

public static double generateRandomDouble(double min, double max) {
  return ThreadLocalRandom.current().nextDouble(min, max);
}

Math.random的问题在于它会导致竞争。换句话说，如果您的代码与使用Math.random的任何其他代码同时运行，则您的随机数可能需要重新计算。 new Random()的问题在于每次调用它时都会创建一个新的Random实例，这是额外的工作并且更冗长。

这两种方法的问题在于它们强制您进行额外的数学计算以将其缩放到所需范围，从而使您的代码不易读且更容易出错。 ThreadLocalRandom类有一个非常方便的nextDouble重载，允许您指定“原点”和“边界”，即最小值和最大值。

这两种方法的另一个问题是它们不精确。因为您正在进行缩放，所以您需要考虑浮点运算中固有的舍入问题。实际上，本问题的所有其他答案有时都会产生等于max的答案。

在上面的代码中，我做了两个假设。首先，您希望下限包含，上限不包含。这个假设相当琐碎，因为实际落在边界上的概率非常小。这也是其他答案试图做到的（尽管它们有时会产生等于max的答案，而我的不会）。我做出的第二个假设是，通过“随机浮点值”，您指的是浮点值，我基于您使用floating-point标记该问题的事实做出了这个假设。因此，我提供了一个返回double的方法，这是双精度浮点值，在Java中通常用于浮点值。但是，如果您想指定一个float原始类型，可以使用以下方法：

public static float generateRandomFloat(float min, float max) {
  if (min >= max)
    throw new IllegalArgumentException("max must be greater than min");
  float result = ThreadLocalRandom.current().nextFloat() * (max - min) + min;
  if (result >= max) // correct for rounding
    result = Float.intBitsToFloat(Float.floatToIntBits(max) - 1);
  return result;
}

很遗憾，ThreadLocalRandom上没有nextFloat重载，可能是因为他们预计很少有人需要随机float。要正确编写此方法，必须纠正浮点舍入问题。因此，强烈建议您使用生成double的版本。

总之，您不应该使用Math.random，除非需要特定的种子，也不应该每次需要生成随机数时创建新的Random实例。在生成随机数时，请默认使用ThreadLocalRandom类。

- Finn

1

代码：

import java.util.Scanner;


public class Hello 
{

    public static void main(String[] args)
    {       

        Scanner sc=new Scanner(System.in);

        double max,min,randfloat;

        System.out.println("Enter minimum :");
        min=sc.nextDouble();
        System.out.println("Enter maximum :");
        max=sc.nextDouble();    

        randfloat=(Math.random())*(max-min)+min; //Math.random() generates random value between 0 and 1

        System.out.println("Random float value generated is: "+randfloat);
        sc.close();

    }

}

- Manthan_Admane

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可以查看英文原文，
原文链接

- Bohemian · Accepted Answer

对于在某个范围内的随机值，公式为：

double random = min + Math.random() * (max - min);

这个基本公式不管你用什么生成随机数的方法都是不变的。 Math.random() 提供了相当分散的数字，但你可以用任何你想要的随机数生成器来替换它，例如（稍微好一些）：

Random r = new Random();
double random = min + r.nextDouble() * (max - min);

或者如果你真的想要一个浮动：float。

float random = min + r.nextFloat() * (max - min);

为了获得更好的质量（以速度为代价）随机数生成，请使用

Random random = new SecureRandom();

或者您可以使用更加奇特的第三方库，例如：

import org.apache.commons.math3.random.RandomDataGenerator;

RandomData random = new RandomDataGenerator();

使用优秀的Well19937c算法。