Java 将两个整数转换为从 1 到 0 的双精度数

Question

我正在使用生成随机整数的 ISAAC 实现。我需要用这些整数创建一个高斯值。首先，我需要将它们更改为从 0 到 1 的双精度值。我如何在 Java 中执行此操作？到目前为止，这是我将整数转换为双精度的内容，但它仍然需要处于正态分布中。我还使用 java.util.Random.nextGaussian() 逻辑将双精度转换为高斯。

public double nextDouble() {
    long l = ((long)(nextInt()) << 32) + nextInt();
    return Double.longBitsToDouble(l);
}

最快的方法（cpu 循环方式）是什么？

Answer 1

如果您一定要使用 ISAAC，请使用为您提供 nextLong() 作为原语的 64 位版本。然后生成一个双精度

protected static final double DOUBLE_NORM = 1.0 / (1L << 53);

public double nextDouble() {
    return (nextLong() >>> 11) * DOUBLE_NORM;
}

从那里您可以继续对 nextGaussian() 方法使用 Marsaglia 的极坐标方法，与 java.util.Random

中的方法相同

编辑：几年前我测试过 32 位和 64 位 ISAAC。当然，我不记得确切的数字，但如果您真的需要 64 个随机位，您可能会惊讶于 64 位版本可以获得多少吞吐量。

编辑 2：如果您还需要 32 个随机位作为整数，您当然会浪费 64 位算法的大量工作（这里 32 位算法肯定更快）。在我的工作中，我主要需要双打，所以 64 位是可行的（对我来说）。

编辑 3：nextFloat() 将是

protected static final float FLOAT_NORM = 1.0F / (1 << 24);

public float nextFloat() {
    return (nextLong() >>> 40) * FLOAT_NORM;
}

Answer 2

将 64 位长转换为 U(0,1) 不是一项简单的任务。我建议阅读 here.

据我所知，在 Java 世界中 scalb 等同于 ldexp，因此代码为

public double nextDouble() {
    return Math.scalb((double)nextLong(), -64);
}

Java 将两个整数转换为从 1 到 0 的双精度数

Java convert two integers to a double from 1 to 0

java

random

double

int

gaussian