Losowe liczby – JAVA Random, liczby losowe ⚧️🪃

Losowe liczby – Liczby są wszędzie wokół nas. Stanowią podstawę matematyki, nauki, inżynierii i wielu innych dziedzin. Jednak, gdy mówimy o „liczbach losowych”, wprowadzamy do równania element nieprzewidywalności, tajemnicy i magii. 🪄🪄

Liczby losowe stanowią fascynujący obszar badań, który wydaje się być jednym z tych rzadkich miejsc, gdzie nauka i sztuka łączą się w harmonijną całość.
Wydają się być nieregularne, przypadkowe i trudne do przewidzenia, a jednocześnie są fundamentem zaawansowanych algorytmów, kryptografii, statystyki i wielu innych dziedzin.

Losowe liczb – wprowadzenie

Z tego materiału dowiesz się:

• Czym są liczby losowe?
• Jakie jest zastosowanie liczb losowych?
• Na czym polega generowanie liczb losowych?
• Jak można generować liczby losowe (Java – Random)?

Losowe liczby

Losowe liczby to ciągi cyfr, które wydają się być nieregularne i pozbawione jakiegokolwiek wzorca. Wykorzystywane są do modelowania zjawisk losowych, które są nieprzewidywalne lub trudne do uchwycenia. Te liczby mogą przyjmować różne wartości i są używane do symulacji, eksperymentów oraz w tworzeniu algorytmów.

Generowanie liczb losowych

Liczby losowe można generować na różne sposoby, zarówno w środowisku komputerowym, jak i w innych dziedzinach.
Istnieją dwie główne kategorie generowania liczb losowych:

Liczby losowe prawdziwe (ang. random numbers)

Te liczby generowane są na podstawie procesów fizycznych, takich jak szum termiczny czy zmiany radioaktywne.
Jednak generowanie liczb losowych prawdziwych jest kosztowne i trudne do kontrolowania w praktyce.

Liczby pseudolosowe (ang. pseudorandom numbers)

To liczby wygenerowane za pomocą algorytmów komputerowych, które wydają się być losowe, ale są w rzeczywistości deterministyczne. Działa to na zasadzie początkowej wartości (ziarna, seed), z której generowany jest ciąg liczb, który wydaje się być losowy. W praktyce liczby pseudolosowe są szeroko używane, ponieważ są bardziej efektywne i przewidywalne. Z drugiej jednak strony również ważne jest, aby korzystać z odpowiednio silnych i nieprzewidywalnych generatorów liczb pseudolosowych, aby utrudnić przewidywanie sekwencji liczb. Dlatego stosuje się kryptograficzne generatory liczb pseudolosowych (CSPRNGs), które są zaprojektowane tak, aby trudno było odgadnąć kolejne liczby na podstawie wcześniejszych.

Zastosowanie liczb losowych

Liczby losowe są używane do tworzenia symulacji złożonych zjawisk, takich jak symulacje fizyczne, finansowe czy biologiczne. Są niezbędne do generowania kluczy kryptograficznych. W grach liczby losowe są wykorzystywane do generowania losowych zdarzeń, takich jak ruch przeciwników czy rozkład kart. W analizie danych liczby losowe pomagają w próbkowaniu, estymacji i testowaniu hipotez statystycznych. W loteriach, konkursach i losowaniach liczby losowe są używane do wyłaniania zwycięzców.

Generowanie liczb losowych – Java Random

W Javie do generowania liczb losowych służy między innymi klasa Random z pakietu java.util.Random.
Natomiast nie jest on przeznaczony do zastosowań kryptograficznych.

➡ ZOBACZ 👉: Generowanie haseł – Strong password generator, generator hasła

public static int generateRandomNumber () {
    Random random = new Random();
    return random.nextInt();
}

W powyższym przykładzie metoda generateRandomNumber() generuje losową liczbę całkowitą bez określonego zakresu, korzystając z klasy Random.

public static int generateRandomNumber(double min, double max) {
    if(min >= max) {
        throw new IllegalArgumentException("Minimum need to less than maximum");
    }
    Random random = new Random();
    return min + (max - min) * random.nextDouble();
}

Tutaj z kolei metoda generateRandomNumber() generuje losową liczbę zmiennoprzecinkową w podanym zakresie przy użyciu klasy Random.

➡ ZOBACZ 👉: Kurs Java | Darmowy Kurs Programowania w Javie

Losowe liczby – Podsumowanie

W tym artykule zagłębiliśmy się w świat liczb losowych i ich zastosowań, koncentrując się na klasie Random w Java. Poruszyliśmy także kwestię wyboru odpowiedniego generatora w zależności od potrzeb aplikacji, zwracając uwagę na istotność odpowiedniego dobierania metod w kontekście bezpieczeństwa, testów i symulacji.
Powodzenia w dalszym rozwoju programistycznym i zapraszamy do naszych pozostałych materiałów.