Java的随机数生成器。生成数字的复杂性

Question

我知道Java使用线性同余生成器。我的问题是 - 生成随机数的复杂性是多少？你如何进行这样的分析？

Answer 1

生成 a 随机数的复杂性为O（1）。你的意思是“它在运行时和内存方面的成本是多少”？

您可以使用微基准测量它们，例如junit-benchmark或Brent Boyer的基准（见What is the best macro-benchmarking tool / framework to measure a single-threaded complex algorithm in Java?的大量此类工具列表）。

此外，我认为Javas随机数生成器相当快，但统计上不好。而是使用外部库，例如在http://www.cs.gmu.edu/~sean/research/的Mersenne Twister，或者，如果运行时对你来说非常重要，那就是Fast Mersenne Twister。

Answer 2

随机数发生器的时间复杂度为O（1）。由于您有更多的随机数，所需的时间不会增加。

java.util.Random的随机性可能是个问题。它使用2 ^ 48的种子，因此它会在这么多值之后重复。这意味着nextLong（）不会生成所有可能的值。

如果这是一个问题，你可以使用SecureRandom，它比较慢，但它重复的点要高得多。

Answer 3

根据docs，java.util.Random.next的实施方式如下：

 synchronized protected int next(int bits) {
   seed = (seed * 0x5DEECE66DL + 0xBL) & ((1L << 48) - 1);
   return (int)(seed >>> (48 - bits));
 }

那里没有任何东西需要花费不同的时间，但这在很大程度上是因为它只处理固定长度的数字。

这就是Java的随机数生成器，它甚至不是一个随机数生成器，而是一个伪随机数生成器，而不是那个非常好的生成器，如上所述。

Answer 4

也许你可以尝试Texts in Computational Complexity: Pseudorandom Generators by Oded Goldreich

   生成的复杂性：典型的选择是   生成器必须在多项式时间内工作（输入的长度 -   种子）。还将讨论其他选择。我们注意到放置   对发电机没有计算要求（或者，   提出非常温和的要求，如双指数   运行时上限），产生可以欺骗任何人的“生成器”   亚指数大小的电路系列。“