为什么这段代码输出的是”Hello World”

Stackoverlfow.com上有一篇有趣的讨论帖

在这篇帖子里提到了如下的程序:

import java.util.*;

public class HelloWorld{

    public static String randomString(int i)
    {
        Random ran = new Random(i);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int n = 0; ; n++)
        {
            int k = ran.nextInt(27);
            if (k == 0)
                break;

            sb.append((char)('`' + k));
        }

        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(randomString(-229985452)+" "+randomString(-147909649));
    }

}

明明是在程序里使用了java.util.Ramdom()函数产生随机数,为什么每次打出的结果都是Hello world? 各位程序员,你们怎么看?请务必要独立思考后再看下面的内容哦~

—————–独立思考的分割线—————————

OK,假如你通过独立思考了以后有了答案,那么可以参照一下下面的各种理解,这些都是来自stackoverflow对此问题的回复。

首先看一下这个程序的工作原理:

通过这句命令首先得到的六个数是:

8 5 12 12 15 0

然后,通过new Random(-147909649).nextInt(27)得到的6个数是:

23 15 18 12 4 0

这样一来,根据:sb.append((char) (‘`’+n)); 得到:

8 + 96 = 104 --> h 
5 + 96 = 101 --> e 
12 + 96 = 108 --> l 
12 + 96 = 108 --> l 
15 + 96 = 111 --> o 
23 + 96 = 119 --> w 
15 + 96 = 111 --> o 
18 + 96 = 114 --> r 
12 + 96 = 108 --> l 
4 + 96 = 100 --> d

整个程序的执行就是这样。

关于这个程序的运行原理的解释,最置顶的一个回复如下:

“如果java.util.Random是被一个具体的数字做为“随机数种子”而实例化(在本例中是-229985452和-147909649),那么该实例就会以这个随机数种子作为随机算法产生随机数的基础。

使用同样的种子实例化的Random对象,每次运行时将会遵循同一种模式,产生同样的序列。”
这就是为什么每次运行该程序都会产生同样的结果的原理啦~

当然,关于这个话题,高手林立的Stackoverflow上是不缺乏懂行的专家和见解的。其实对于这个帖子本身,很快就有人论坛上提出了,这不是一个新鲜的问题,之前的某个帖子已经很详细地说明了原理:

参见:stackoverflow.com/questions/8044570/why-does-the-use-of-random-with-a-hardcoded-seed-always-produce-the-same-results

还有的人就非常精辟地指出了,这是计算机所谓的“伪随机数”问题(详细见扩展阅读),更有部分Geek的回复者从计算机理论和概率论的角度说明了,应该如何找到这些神奇的“随机数种子”。能够把这么一个原意为搞笑的帖子发展到理论的高度~,相信这应该也是计算机科学家的境界和觉悟了吧!

 

扩展阅读:计算机伪随机数问题

随机数在计算机科学和计算机应用中都扮演非常重要的角色(例如通信、安全、密码等方面)。但是,由于计算机本身的结构和原理,实际上是无法产生出所谓的“绝对随机数”的。也就是说,计算机所产生的随机数,实际上是有某种规律或者模式的“伪随机数”(Pseudo random number)。

如何用计算机程序产生高质量随机数,这是计算机理论科学中的一个非常重要的课题。尤其是在复杂的计算环境下的高质量随机数的产生,需要牵涉到非常高深的计算科学和数学方面的理论研究。

姚期智,美籍计算机科学家,2000年因对计算机伪随机数产生等研究获ACM图灵奖

在计算机随机数产生的理论研究上,美籍华人姚期智(目前任职于清华大学)是世界顶尖的专家。正是因为他在计算理论和伪随机数产生方面多项贡献,于2000年获得了ACM图灵奖,这也是计算机科学领域的最高奖项。

英文来源:stackoverflow   中文编译:importnew-黄小非

译文链接:http://www.importnew.com/3251.html

【如需转载,请在正文中标注并保留原文链接、译文链接和译者等信息,谢谢合作!】

 

 

关于作者: 黄小非

码农级科学家,半吊子艺术爱好者,逻辑和原则控。(新浪微博:@黄小非

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1 条评论

  1. fair_jm 说道:

    嗯…所以一般都是用当前时间来做为种子的吧..
    protected int next(int bits) {
    long oldseed, nextseed;
    AtomicLong seed = this.seed;
    do {
    oldseed = seed.get();
    nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
    } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));
    return (int)(nextseed >>> (48 – bits));
    }
    源码里的这句话似乎说明了用同一个种子做初始 并且同样的n 最后总能得到同样的数吧.

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