如何在Java中生成一个随机的BigInteger值？
我需要生成0（含）到n（不含）的任意大的随机整数。 我最初的想法是调用nextDouble并乘以n，但是一旦n变得大于2 53 ，结果将不再是均匀分布的。
BigInteger有以下构造函数可用：
public BigInteger(int numBits, Random rnd)
构造一个随机生成的BigInteger，均匀分布在0到（2 numBits – 1）范围内。
这怎么可以用来得到一个在0 – n范围内的随机值，其中n不是2的幂？
使用循环：
BigInteger r; do { r = new BigInteger(n.bitLength(), rnd); } while (r.compareTo(n) >= 0);
平均而言，这将需要less于两次迭代，并且select将是统一的。
编辑：如果你的RNG是昂贵的，你可以通过以下方法限制迭代次数：
int nlen = n.bitLength(); BigInteger nm1 = n.subtract(BigInteger.ONE); BigInteger r, s; do { s = new BigInteger(nlen + 100, rnd); r = s.mod(n); } while (s.subtract(r).add(nm1).bitLength() >= nlen + 100); // result is in 'r'
在这个版本中，循环不止一次（在2 ^ 100中less于一次的机会，即远低于主机在接下来的秒钟内自发着火的概率）。 另一方面， mod()操作在计算上是很昂贵的，所以这个版本可能比以前慢，除非rnd实例如果特别慢。
以下方法使用BigInteger(int numBits, Random rnd)构造函数，如果结果大于指定的n，则拒绝结果。
public BigInteger nextRandomBigInteger(BigInteger n) { Random rand = new Random(); BigInteger result = new BigInteger(n.bitLength(), rand); while( result.compareTo(n) >= 0 ) { result = new BigInteger(n.bitLength(), rand); } return result; }
这样做的缺点是构造函数的调用次数不确定，但在最坏的情况下（n只比2的幂稍大），构造函数的调用次数应该只有2次左右。
最简单的方法是使用指定的构造函数生成一个具有正确位数（ floor(log2 n) + 1 ）的随机数，如果它大于n，则丢弃它。 在最差的情况下（例如[0,2 n + 1]范围内的数字），平均可以丢掉您创build的值的一半。
为什么不构build一个随机BigInteger，然后从它build立一个BigDecimal？ BigDecimal中有一个构造函数： public BigDecimal(BigInteger unscaledVal, int scale) ，在这里看起来相关，不是吗？ 给它一个随机BigInteger和一个随机比例int，并且你将有一个随机的BigDecimal。 没有？
下面是我如何在一个名为Generic_BigInteger的类中使用： Andy Turner的通用源代码网页
/** * There are methods to get large random numbers. Indeed, there is a * constructor for BigDecimal that allows for this, but only for uniform * distributions over a binary power range. * @param a_Random * @param upperLimit * @return a random integer as a BigInteger between 0 and upperLimit * inclusive */ public static BigInteger getRandom( Generic_Number a_Generic_Number, BigInteger upperLimit) { // Special cases if (upperLimit.compareTo(BigInteger.ZERO) == 0) { return BigInteger.ZERO; } String upperLimit_String = upperLimit.toString(); int upperLimitStringLength = upperLimit_String.length(); Random[] random = a_Generic_Number.get_RandomArrayMinLength( upperLimitStringLength); if (upperLimit.compareTo(BigInteger.ONE) == 0) { if (random[0].nextBoolean()) { return BigInteger.ONE; } else { return BigInteger.ZERO; } } int startIndex = 0; int endIndex = 1; String result_String = ""; int digit; int upperLimitDigit; int i; // Take care not to assign any digit that will result in a number larger // upperLimit for (i = 0; i < upperLimitStringLength; i ++){ upperLimitDigit = new Integer( upperLimit_String.substring(startIndex,endIndex)); startIndex ++; endIndex ++; digit = random[i].nextInt(upperLimitDigit + 1); if (digit != upperLimitDigit){ break; } result_String += digit; } // Once something smaller than upperLimit guaranteed, assign any digit // between zero and nine inclusive for (i = i + 1; i < upperLimitStringLength; i ++) { digit = random[i].nextInt(10); result_String += digit; } // Tidy values starting with zero(s) while (result_String.startsWith("0")) { if (result_String.length() > 1) { result_String = result_String.substring(1); } else { break; } } BigInteger result = new BigInteger(result_String); return result; }
只需使用模块化缩减
new BigInteger(n.bitLength(), new SecureRandom()).mod(n)
编译这个F＃代码到一个DLL中，你也可以在你的C＃/ VB.NET程序中引用它
type BigIntegerRandom() = static let internalRandom = new Random() /// Returns a BigInteger random number of the specified number of bytes. static member RandomBigInteger(numBytes:int, rand:Random) = let r = if rand=null then internalRandom else rand let bytes : byte[] = Array.zeroCreate (numBytes+1) r.NextBytes(bytes) bytes.[numBytes] <- 0uy bigint bytes /// Returns a BigInteger random number from 0 (inclusive) to max (exclusive). static member RandomBigInteger(max:bigint, rand:Random) = let rec getNumBytesInRange num bytes = if max < num then bytes else getNumBytesInRange (num * 256I) bytes+1 let bytesNeeded = getNumBytesInRange 256I 1 BigIntegerRandom.RandomBigInteger(bytesNeeded, rand) % max /// Returns a BigInteger random number from min (inclusive) to max (exclusive). static member RandomBigInteger(min:bigint, max:bigint, rand:Random) = BigIntegerRandom.RandomBigInteger(max - min, rand) + min
