将随机整数转换为短整数会给出均匀分布吗？答案

【问题标题】：Does casting random integers to short give a uniform distribution?将随机整数转换为短整数会给出均匀分布吗？
【发布时间】：2016-10-21 16:45:32
【问题描述】：

正如标题所解释的，我希望生成一系列随机短值。因为没有 Random.nextShort() 函数，所以我想要做的最简单的方法似乎是将整数转换为短整数，使用：

Random rand = new Random(int seed);
(short) rand.nextInt()

但是，我不完全理解这种转换是如何发生的，因此我不能确定生成的短值仍然是随机的。是这样吗？提前致谢。

【问题讨论】：

标签： java random casting int short

【解决方案1】：

int 的短转换通过按位截断来工作。只要整数是随机分布的，短值也应该是 - 是的。

来自 Java 语言规范5.1.3：

有符号整数到整数类型 T 的窄化转换简单地丢弃除 n 个最低位之外的所有位，其中 n 是数字用于表示类型 T 的位数。

int 有 32 位，short 有 16 位。本质上，转换与加（或减）65536（即 2 的 16 次方）相同，直到值在 @987654324 可表示的范围内@。因此，恰好有 65536 个 int 值映射到每个可能的 short 值。

【讨论】：

【解决方案2】：

规范的方法是short result = (short)(rand.nextInt(Short.MAX_VALUE-Short.MIN_VALUE+1) + Short.MIN_VALUE)。这样做的原因是，您需要一个跨越 Short.MAX_VALUE-Short.MIN_VALUE+1 值并从 Short.MIN_VALUE 开始的范围内的数字。

简单的截断可能就足够short （如果速度对你很重要，它可能也更快），但这种方法适用于任何范围。

假设您想要一个介于-5 和12（包括两者）之间的随机数，然后您将调用rand.nextInt(12-(-5)+1)+(-5)，或者如果您简化所有计算：rand.nextInt(18)-5。

【讨论】：

【解决方案3】：

避免错误的好方法是：

Random rand = new Random(int seed);
short s = (short) rand.nextInt(Short.MAX_VALUE + 1);

如果你还需要负空：

short s = (short) rand.nextInt(Short.MAX_VALUE - Short.MIN_VALUE + 1) + Short.MIN_VALUE;

最快的解决方案：

short s = (short) random.nextInt(1 << 16); // any short
short s = (short) random.nextInt(1 << 15); // any non-negative short

【讨论】：

【解决方案4】：

该数字仍然是随机的，但您可能会对此数字的不同最大值/最小值有问题，有关更多信息，请查看此处的第一个答案here

【讨论】：

【解决方案5】：

我认为这行不通，因为int 比short 大很多。

只需随机取一个float 或double（值在[-1;1] 之间）并将它们乘以short 的最大值：

short i= (short) rand.nextFloat() * Short.MAX_VALUE;

【讨论】：