Question

我正在编写一个生成大量随机数的多线程Java程序。

其他详细信息： 这些数字用于创建0-99的随机数列表，不重复，并且列表中存在0-99范围内的每个数字（换句话说，列表包含0-99范围内的100个唯一元素）

生成随机数[事情已经尝试过了！]

我有一个0-100的数字列表。我生成一个随机数，并将其用作索引，用于弹出ArrayList中的元素。
我使用了Collections.shuffle()。

以下是方法1的代码：

ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<Integer>(); 
for (int i = 0; i < N; i++){
 arr.add(i, i);
}

for(int i=0; i<N; i++){
  int indx = rand.nextInt(arr.size());
  res.add(arr.get(indx));
  arr.remove(indx);
}

对于第二种方法，我用for替换了第二个Collections.shuffle(arr)循环。

由于生成随机数列表是我算法中最昂贵的部分，我想优化它。这让我想到了问题：

生成随机数的最快方法是什么？
如上所述生成随机数列表的最快方法是什么？

PS：

我发现Collections.shuffle()比第一种方法慢
有人建议我使用rngd从Unix中的硬件生成随机数。有人曾尝试过这个吗？你是怎么做到的？

Answer 1

我认为Collections.shuffle()的问题是使用默认的Random实例，它是一个线程安全的单例。你说你的程序是多线程的，所以我可以想象Random中的同步是一个瓶颈。

如果您喜欢使用Java 7，只需使用ThreadLocalRandom即可。仔细观察，有shuffle()版本明确地采用Random实例：

Collections.shuffle(arr, threadLocalRandom);

其中threadLocalRandom仅创建一次。

在Java 6上，您只需为每个线程创建一个Random个实例。请注意，除非每次都能提供随机种子，否则不应每次运行创建Random的新实例。

Answer 2

部分问题可能是Integer装箱和拆箱的开销。您可能会发现直接在int[]重新实现Fisher-Yates shuffle很有帮助。

Answer 3

我的方法是使用Math.random()方法生成数字，如示例here中所示，并通过静态init块初始化列表，如下所示：

private static List<int> list = new ArrayList<int>();
static {
  for(int i = 0; i < 100; i++) {
    // randomize number
    list.add(number);
  }
}

希望这有帮助，玩得开心！

Answer 4

调整n个元素的数组a（索引0..n-1）：

for i from n − 1 downto 1 do
       j ← random integer with 0 ≤ j ≤ i
       exchange a[j] and a[i]

检查Fischer and Yattes算法。

在Java中生成随机数的快速高效方法

4 个答案: