在 Java 中使用 Math.random() 进行舍入答案

【问题标题】：Rounding in Java using Math.random()在 Java 中使用 Math.random() 进行舍入
【发布时间】：2020-10-28 02:51:11
【问题描述】：

假设我写

System.out.println (Math.random()*5);

然后将获得并输出 [0, 4.9...] 中的 x。但是在将其转换为整数时，我不断看到的结果（在我的课程中）是 [0, 4]。我的问题是我们如何定义舍入函数；我熟悉 floor 函数，并且 4.9... 的 floor 正好是 5，因为不存在大于零的 epsilon 满足某个 epsilon 邻域中存在的输出 x；即，等式 4.9... = 5 就足够了，因为整数的下限是该整数，所以结果将是 5。

我哪里错了？

【问题讨论】：

floor(4.9); 是 4。(int)4.9; 是 4。
您不是通过强制转换为整数来进行舍入。你正在截断。
这是计算机浮点数学，不是数学连续浮点数学。
而Math.random() 根本不圆。而且 4.9999 recurring 不能准确表示，最接近的表示大概已经是 5.0了。
你应该能够得到的最大值是：0x13ffffffffffff * 2**-50。这个的十进制扩展有 15 9s，这对我来说似乎是一个有限的数字

标签： java math random

【解决方案1】：

编写新答案以解决 cmets 中提出的问题。 Math.random() 的输出在 [0,1) 范围内。结果将是一个严格小于 1 的数字，因此Math.random()*5 将给出范围 [0,5) 内的结果，即严格小于 5 的数字。由于转换截断，这意味着您的结果将在整数集 {0, 1, 2, 3, 4}，五个值中每一个的概率（大约）相等。

Java: Math.random() Max Value (double just less than 1) 有更多关于Math.random() 可能的精确值的数学计算细节。

【讨论】：

【解决方案2】：

当你像这样转换为 int 时

int i = (int) 4.9;

JVM 将简单地去掉小数位，您将获得分配给变量的值 4。它不是四舍五入而是截断，

【讨论】：

4.99...重复是我的要求，而不是 4.9。
4.99重复的下限是5。你可以用Wolfram alpha验证
@user143 在我知道的所有计算机库中，4.99 重复的下限是 4。同样，计算机数学与理论数学不同，在 Wolfram 等系统中除外。
@NomadMaker 好吧，可以使用其他数字表示来设计重复小数的表示，例如几何系列。计算机代数系统可以做到这一点。但是专门回答OP的问题，Java中的double实际上是一个有理数，它是小于、等于还是大于4是明确的。
@user143 对 IEEE 754 的网络搜索将找到您需要的资源。 Java 和其他语言将十进制数表示为 (2^exponent) 乘以 (nnnnn) 形式的有理近似值，其中 nnnnn 是有效位，2^exponent 是比例因子。还有很多其他的表示，但是 IEEE 754 是内置在硬件中的，所以它是默认的。 Java float 和 double 是它的 32 位和 64 位版本。 Java 还有其他纯软件数字表示，例如 BigDecimal 和 BigInteger，以及其他语言的许多其他表示。