Question

通过查看有关生成仅偶数或奇数的其他问题，我很好奇哪种方法最有效（就速度而言）。

例如，让我们说我想生成许多奇数，范围从1（含）到1000（不包括）;对于每次迭代，我通常使用的方法如下：

生成0（包括）和500（不包括）之间的随机数
乘以2
添加1

有没有更好的方法？

Answer 1

我今天碰巧偶然发现了这种方法，我无法在StackOverflow上找到任何用于生成偶数或奇数的方法。

此方法利用以下事实：在二进制中，所有偶数（包括0）的最低有效位设置为0，而所有奇数都设置其最低有效位到1。

因此，为了生成一个奇数，我们可以简单地在所需范围内生成一个随机数，并按位生成1：

ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 1_000) | 1

使用这种方法，如果发生器选择一个奇数，那么它将保持不变。但是，如果选择偶数，则使用1进行按位或“按”基本上会增加它。

同样，要在2（包括）和1000（不包括）之间生成偶数，我们只需要清除最不重要的位。要做到这一点，我们可以简单地按位 - 和值-2：

ThreadLocalRandom.current().nextInt(2, 1_000) & -2

使用这种方法，如果生成器选择偶数，那么它将保持不变。但是，如果选择了一个奇数，那么按{和-2进行逐位递减会使它基本递减。

这些方法与负值完美配合，long也适用。

这是一个JMH基准，比较了在1（包括）和1000之间生成奇数的两种方法（不包括）：

@State(Scope.Benchmark)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@Warmup(iterations = 10, time = 500, timeUnit = TimeUnit.MILLISECONDS)
@Measurement(iterations = 20, time = 500, timeUnit = TimeUnit.MILLISECONDS)
@Fork(5)
public class MyBenchmark {

    private static final ThreadLocalRandom RANDOM = ThreadLocalRandom.current();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        org.openjdk.jmh.Main.main(args);
    }

    @Benchmark
    public int oldMethod() {
        return RANDOM.nextInt(0, 500) * 2 + 1;
    }

    @Benchmark
    public int newMethod() {
        return RANDOM.nextInt(0, 1000) | 1;
    }
}

结果：

Benchmark              Mode  Cnt  Score   Error  Units
MyBenchmark.newMethod  avgt  100  6.079 ± 0.137  ns/op
MyBenchmark.oldMethod  avgt  100  6.325 ± 0.009  ns/op

使用oldMethod代替<< 1可以略微改善

* 2，但newMethod仍然稍快一些。

Answer 2

您的2n + 1方法很好。如果您愿意，可以使用流并将其包装在辅助方法中以方便使用：

import java.util.Random;

public static IntStream randomOdds(int from, int upTo) {
    return new Random().ints(from/2, upTo/2).map(n -> 2*n + 1);
}

用法：

randomOdds(1, 1000).limit(20).forEach(System.out::println);

如何有效地生成奇数（或偶数）随机数？

2 个答案: