Java 乱数生成: シードを設定すると同じ数値が返されるのはなぜですか?

Random クラスのシードを特定の値で設定したにもかかわらず、乱数ジェネレーターは一貫して同じ数値を返します。この問題の原因を調べてみましょう。

Random クラスとシードの初期化について理解する

Java Random クラスは、疑似乱数を生成するように設計されています。デフォルトでは、内部クロックをシード値として使用し、比較的予測可能な数値シーケンスを生成します。シーケンスをカスタマイズするには、setSeed() メソッドを使用してシードを明示的に設定します。

シードは、乱数ジェネレーターの内部状態を初期化するために使用される数値です。この状態により、生成される数値のシーケンスが決まります。

問題: ランダム インスタンスの共有

提供されたコードでは、random() メソッド内で Random の新しいインスタンスを作成しています。これは、random() を呼び出すたびに、新しいシードが設定され、以前に設定されたシード値を効果的にオーバーライドすることを意味します。

この問題を解決するには、クラス全体で Random インスタンスを共有する必要があります。単一のインスタンスを作成し、クラスの初期化時にシードを 1 回設定することで、同じ一連の数値が一貫して生成されるようになります。

更新されたコード

次の更新されたコードは、この問題を解決します。

public class Numbers {
    private Random randnum;

    public Numbers() {
        randnum = new Random();
        randnum.setSeed(123456789);
    }

    public int random(int i) {
        return randnum.nextInt(i);
    }
}

この更新されたコードでは:

1. randnum というプライベート フィールドが、共有 Random インスタンスを表すために宣言されています。
2. Random インスタンスが作成され、シードが

これらの変更を加えることで、オブジェクトのさまざまな部分から randan() を呼び出すときに、異なる乱数を取得できるようになります。指定されたシード値を尊重しながらプログラムを実行します。