如何获取Random.nextLong可返回的所有可能值?

How to obtain all possible values returnable by Random.nextLong?

Random#nextLong() 文档声明此方法不会 return 所有可能的 long 值:

Returns 来自该随机数生成器序列的下一个伪随机、均匀分布的 long 值。 nextLong 的一般契约是伪随机生成一个 long 值并 returned。方法 nextLong 由 class Random 实现,就好像通过:

public long nextLong() {
    return ((long) next(32) << 32) + next(32);
}

因为class随机使用只有48位的种子,这个算法不会return所有可能的长值

例如,数字 8090327796378429294 是可生成的,但数字 8090327796378429295 不是,即使它们的唯一区别是一个最低有效位,并且值本身是 63 位长。

有一种方法可以使用以下算法知道 return 值是否可以被 nextLong() 编辑:

public class JavaRandom {
    private static final long ADD = 0xBL;
    private static final long MULT = 0x5DEECE66DL;
    private static final long TWO16 = 1L << 16;
    private static final long MASK_31 = (1L << 31) - 1;
    private static final long MASK_32 = (1L << 32) - 1;
    private static final long MASK_48 = (1L << 48) - 1;

    public static boolean canBeGeneratedByJavaRandom(long randomValue) {
        long i1 = (randomValue >> 32) & MASK_32;
        long i2 = (randomValue & MASK_32);
        if (i2 > MASK_31) {
            i1 = i1 + 1;
        }

        long front = i1 << 16;
        for (long i = 0; i < TWO16; i++) {
            long seed = front | i;
            long i22 = (((seed * MULT) + ADD) & MASK_48) >> 16;
            if (i22 == i2) {
                return true;
            }
        }

        return false;
    }
}

如何在不对每个可能的 64 位数字进行 运行 检查的情况下获取 nextLong() 可以生成的所有值?在收集所有值之前调用 nextLong() 感觉不合理,而且可能会发生冲突。

鉴于 setSeed 函数完全使用传入值的低 48 位来设置种子,您可以简单地迭代所有 seed 值从 0(1L << 48) - 1, setSeed 给每个种子,然后为每个种子调用 nextLong() 一次。

更多信息:

  • This answer 指出可以从 2 个连续的 nextInt() 值确定种子,因此没有两个不同的种子会生成相同的 2 个连续的 nextInt() 值。
  • 文档指出 nextInt() 调用 next(32)nextLong() 获取 2 个连续 next(32) 值的值。

从以上两点来看,不同的种子值会产生不同的nextLong()值。