Question

这个问题：How to generate a random BigInteger描述了一种实现与BigIntegers的Random.nextInt（int n）相同语义的方法。

我想对BigDecimal和Random.nextDouble（）做同样的事情。

上述问题中的一个答案建议创建一个随机的BigInteger，然后使用随机比例从中创建一个BigDouble。一个非常快速的实验表明这是一个非常糟糕的主意：）

我的直觉是使用这种方法需要通过像n-log10(R)这样的整数来缩放整数，其中n是输出中所需精度的位数，R是随机BigInteger。这应该允许存在正确的位数，以便（例如）1 - > 10 ^ -64和10 ^ 64 - ＆gt; 1。

~~<击>~~

~~还需要正确选择缩放值，使结果落在[0,1]范围内。~~

之前是否有人这样做过，他们是否知道结果是否正确分发？有没有更好的方法来实现这一目标？

编辑：感谢@biziclop纠正了我对scale参数的理解。以上不是必需的，恒定的比例因子具有预期的效果。

供以后参考，我（显然是工作代码）是：

private static BigDecimal newRandomBigDecimal(Random r, int precision) {
    BigInteger n = BigInteger.TEN.pow(precision);
    return new BigDecimal(newRandomBigInteger(n, r), precision);
}

private static BigInteger newRandomBigInteger(BigInteger n, Random rnd) {
    BigInteger r;
    do {
        r = new BigInteger(n.bitLength(), rnd);
    } while (r.compareTo(n) >= 0);

    return r;
}

Answer 1

这肯定很容易......如果我只知道你想要什么。对于范围[0,1]中的均匀分布数和精度N十进制数，生成小于10 * N的统一BigInteger，并将其缩小10 * N.

Answer 2

我发了一篇关于生成随机BigInteger Andy Turner's answer about generating a random BigInteger的帖子。我不直接使用它来生成随机BigDecimal。基本上我关心的是使用Random的独立实例来生成数字中的每个数字。我注意到的一个问题是，对于Random，只有很多值和特定数字连续排在一起。此外，该代试图保持生成值的均匀分布。我的解决方案取决于存储一个数组或一组Random实例并调用它们的东西。我认为这是一个很好的方式来实现它，我想找出来，所以如果有人对这种方法有任何指示或批评，我感兴趣。

/**
 *
 * @param a_Random
 * @param decimalPlaces
 * @param lowerLimit
 * @param upperLimit
 * @return a pseudo randomly constructed BigDecimal in the range from
 * lowerLimit to upperLimit inclusive and that has up to decimalPlaces
 * number of decimal places
 */
public static BigDecimal getRandom(
        Generic_Number a_Generic_Number,
        int decimalPlaces,
        BigDecimal lowerLimit,
        BigDecimal upperLimit) {
    BigDecimal result;
    BigDecimal range = upperLimit.subtract(lowerLimit);
    BigDecimal[] rangeDivideAndRemainder =
            range.divideAndRemainder(BigDecimal.ONE);
    BigInteger rangeInt = rangeDivideAndRemainder[0].toBigIntegerExact();
    BigInteger intComponent_BigInteger = Generic_BigInteger.getRandom(
            a_Generic_Number,
            rangeInt);
    BigDecimal intComponent_BigDecimal =
            new BigDecimal(intComponent_BigInteger);
    BigDecimal fractionalComponent;
    if (intComponent_BigInteger.compareTo(rangeInt) == 0) {
        BigInteger rangeRemainder =
                rangeDivideAndRemainder[1].toBigIntegerExact();
        BigInteger fractionalComponent_BigInteger =
                Generic_BigInteger.getRandom(a_Generic_Number, rangeRemainder);
        String fractionalComponent_String = "0.";
        fractionalComponent_String += fractionalComponent_BigInteger.toString();
        fractionalComponent = new BigDecimal(fractionalComponent_String);
    } else {
        fractionalComponent = getRandom(
                a_Generic_Number, decimalPlaces);
    }
    result = intComponent_BigDecimal.add(fractionalComponent);
    result.add(lowerLimit);
    return result;
}

/**
 * Provided for convenience.
 * @param a_Generic_BigDecimal
 * @param decimalPlaces
 * @return a random BigDecimal between 0 and 1 inclusive which can have up
 * to decimalPlaces number of decimal places
 */
public static BigDecimal getRandom(
        Generic_Number a_Generic_Number,
        int decimalPlaces) {
    //Generic_BigDecimal a_Generic_BigDecimal = new Generic_BigDecimal();
    Random[] random = a_Generic_Number.get_RandomArrayMinLength(
            decimalPlaces);
    //System.out.println("Got Random[] size " + random.length);
    String value = "0.";
    int digit;
    int ten_int = 10;
    for (int i = 0; i < decimalPlaces; i++) {
        digit = random[i].nextInt(ten_int);
        value += digit;
    }
    int length = value.length();
    // Tidy values ending with zero's
    while (value.endsWith("0")) {
        length--;
        value = value.substring(0, length);
    }
    if (value.endsWith(".")) {
        value = "0";
    }
    BigDecimal result = new BigDecimal(value);
    //result.stripTrailingZeros();
    return result;
}

Answer 3

我可能会错过这里显而易见的但是如何创建两个随机BigInteger s，一个是整数部分，另一个是小数？显然，“分数”bigint的范围将取决于你想要允许的精度，这是你无法摆脱固定的。

更新：这可以进一步简化为只使用一个随机bigint。如果你想要一个介于0和n之间的随机数，其中k为十进制精度（其中k是常数），你只需要生成一个介于0和n * 10 ^ k之间的随机数，并将其除以10 ^ k。

如何在Java中创建随机BigDecimal？

3 个答案: