在 Java 中以整数向量作为种子生成随机数

发布于 2024-11-05 19:09:31 字数 227 浏览 1 评论 0原文

我想生成可重复的随机数来表示 3 维空间中不同点的数量，例如

double draw = rand(int seed, int x, int y, int z)

我希望相同的输入始终产生相同的绘图。我不想提前生成所有值，因为数量太多。

我希望不同位置的抽签是独立的。我还希望不同种子的相同位置的抽签是独立的。这排除了取四个参数的总和或乘积，并将其用作种子。

原文

I want to generate reproducible random numbers representing quantities at different points in 3 dimensional space, e.g.

double draw = rand(int seed, int x, int y, int z)

I want the same inputs to always produce the same draw. I don’t want to generate all the values in advance as there would be too many.

I want the draws for different positions to be independent. I also want draws for the same position with different seeds to be independent. This rules out taking the sum or product of the four arguments, and using this as a seed.

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勿忘初心 2024-11-12 19:09:31

怎么样

return new Random(seed ^ x ^ y ^ z).nextDouble();

（因为构造函数的种子参数实际上是 64 位，你可以通过在 xor:ing 之前将两个整数上移 32 位来获得更好的“传播”）

另一个简单的解决方案是执行类似的操作

Random rnd = new Random(seed);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ x);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ y);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ z);
return rnd.nextDouble();

How about

return new Random(seed ^ x ^ y ^ z).nextDouble();

(since the seed-argument to the constructor is actually 64 bits, you could get a better "spread" by, say shifting up two of your ints by 32 bits before xor:ing)

Another simple solution would be to do something like

Random rnd = new Random(seed);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ x);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ y);
rnd.setSeed(rnd.nextLong() ^ z);
return rnd.nextDouble();

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躲猫猫 2024-11-12 19:09:31

Random 类使用 48 位种子它可以方便地分为三部分，每部分 16 位，如下所示。

private static long createSeed(long x, long y, long z) {
    return (z & 0xffff) << 32 + (yy & 0xffff) << 16 + (x & 0xffff);
}

The Random class uses a 48-bit seed that's conveniently divided into three pieces of 16 bits in each, like so.

private static long createSeed(long x, long y, long z) {
    return (z & 0xffff) << 32 + (yy & 0xffff) << 16 + (x & 0xffff);
}

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呆橘 2024-11-12 19:09:31

Java 有随机（长种子）< /a> 构造函数，但它只需要一个 long 值。

但您不必太担心，因为您可以对向量和种子应用（数学）函数来生成单个数字。穷人的版本只是将数字相加：

 Random rand = new Random(seed+x+y+z);

但正如您自己可能注意到的那样，这不是最好的版本，因为它对 (1,0,0) 和 (0,1,0) 和 (0 ,0,1)。我相信您可以想出一个更好的函数，例如 seed + 31*31*x + 31*y + z 或类似函数。

Java has Random(long seed) constructor but it takes only a single long value.

But you shouldn't worry much since you can apply a (mathematical) function to your vector and your seed to produce a single number. A poor man's version would be simply adding the numbers:

 Random rand = new Random(seed+x+y+z);

But as you probably noticed yourself, that isn't the best one as it yields the same result for (1,0,0) and (0,1,0) and (0,0,1). I am sure you can think up a better function instead like seed + 31*31*x + 31*y + z or similar.

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