Java伪随机数打印任意的字母数字

Pei2022-11-172022-11-17

有这么一段代码，虽然看上去是使用Random类，但可以发现不管怎么运行，结果都是一样的。

public static void main(String[] args) {
    System.out.print(print(-9223372036854763965L));
    System.out.print(print(-9223372036854760861L));
    System.out.print(print(-9223372036854771289L));
    System.out.print(print(-9223372036854774560L));
    System.out.print(print(-9223372036854706559L));
    System.out.print(print(-9223372036854774560L));
    System.out.print(print(-9223372036854771289L));
    System.out.print(print(-9223372036854748009L));
    System.out.print(print(-9223372036854770262L));
    System.out.print(print(-9223372036854706559L));
    System.out.print(print(-9223372036854753589L));
    System.out.print(print(-9223372036854771289L));
    System.out.print(print(-9223372036854768597L));
}

public static String print(long i) {
    Random ran = new Random(i);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (true) {
        int k = ran.nextInt(127);
        if (k == 0) {
            break;
        }
        sb.append((char) (k));
    }
    return sb.toString();
}

为什么会出现这种情况？

可以看到，上边创建Random实例时使用的是下边这个有参构造，平时我们使用的都是Random的无参构造，其实无参构造中也是使用的这个构造方法，只是默认给了个参数。

// 有参构造
public Random(long seed) {
    if (getClass() == Random.class)
        this.seed = new AtomicLong(initialScramble(seed));
    else {
        // subclass might have overriden setSeed
        this.seed = new AtomicLong();
        setSeed(seed);
    }
}

// 无参构造
public Random() {
    this(seedUniquifier() ^ System.nanoTime());
}

引用参考资料中的一句话

计算机只能产生伪随机数而不能产生绝对随机的随机数，伪随机数并不是假随机数，这里的“伪”是有规律的意思，即计算机产生的伪随机数既是随机的又是有规律的。

只要给定了Random类固定的种子（即有参构造的seed参数），那么生成的随机数就是固定的。

如何像上边那样找到某个字母的Long值?

public static long generateSeed(String goal, long start, long finish) {
    char[] input = goal.toCharArray();
    char[] pool = new char[input.length];
    label:
    for (long seed = start; seed < finish; seed++) {
        Random random = new Random(seed);


        for (int i = 0; i < input.length; i++)
            pool[i] = (char) (random.nextInt(127));

        if (random.nextInt(127) == 0) {
            for (int i = 0; i < input.length; i++) {
                if (input[i] != pool[i])
                    continue label;
            }
            return seed;
        }
    }
    throw new NoSuchElementException("Sorry :/");
}

上边的代码，直接使用即可，比如获取v的值，System.out.println(generateSeed("v", Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE));输出得到-9223372036854771666，使用pring方法打印即是v，想获取某个单词的Long值也可以，只不过会耗时很长，因为上边方法原理是生成一个个字母数组来比对，直到找到这个字母为止。
所以，理论上，只要时间够长，就可以找到。