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为什么这段代码使用随机字符串打印“hello world”？

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以下print语句将打印“hello world” . 谁能解释一下呢？

System.out.println(randomString(-229985452) + " " + randomString(-147909649));

并且 randomString() 看起来像这样：

public static String randomString(int i)
{
    Random ran = new Random(i);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (true)
    {
        int k = ran.nextInt(27);
        if (k == 0)
            break;

        sb.append((char)('`' + k));
    }

    return sb.toString();
}
java string random

14 回答

  • 266

    以下是Denis Tulskiy answer的一个小改进 . 它将时间缩短了一半

    public static long[] generateSeed(String goal, long start, long finish) {
    char[] input = goal.toCharArray();

    int[] dif = new int[input.length - 1];
    for (int i = 1; i < input.length; i++) {
        dif[i - 1] = input[i] - input[i - 1];
    }

    mainLoop:
    for (long seed = start; seed < finish; seed++) {
        Random random = new Random(seed);
        int lastChar = random.nextInt(27);
        int base = input[0] - lastChar;
        for (int d : dif) {
            int nextChar = random.nextInt(27);
            if (nextChar - lastChar != d) {
                continue mainLoop;
            }
            lastChar = nextChar;
        }
        if(random.nextInt(27) == 0){
            return new long[]{seed, base};
        }
    }

    throw new NoSuchElementException("Sorry :/");
}
    回复于
  • 13

    我写了一个快速程序来找到这些种子：

    import java.lang.*;
import java.util.*;
import java.io.*;

public class RandomWords {
    public static void main (String[] args) {
        Set<String> wordSet = new HashSet<String>();
        String fileName = (args.length > 0 ? args[0] : "/usr/share/dict/words");
        readWordMap(wordSet, fileName);
        System.err.println(wordSet.size() + " words read.");
        findRandomWords(wordSet);
    }

    private static void readWordMap (Set<String> wordSet, String fileName) {
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                line = line.trim().toLowerCase();
                if (isLowerAlpha(line)) wordSet.add(line);
            }
        }
        catch (IOException e) {
            System.err.println("Error reading from " + fileName + ": " + e);
        }
    }

    private static boolean isLowerAlpha (String word) {
        char[] c = word.toCharArray();
        for (int i = 0; i < c.length; i++) {
            if (c[i] < 'a' || c[i] > 'z') return false;
        }
        return true;
    }

    private static void findRandomWords (Set<String> wordSet) {
        char[] c = new char[256];
        Random r = new Random();
        for (long seed0 = 0; seed0 >= 0; seed0++) {
            for (int sign = -1; sign <= 1; sign += 2) {
                long seed = seed0 * sign;
                r.setSeed(seed);
                int i;
                for (i = 0; i < c.length; i++) {
                    int n = r.nextInt(27);
                    if (n == 0) break;
                    c[i] = (char)((int)'a' + n - 1);
                }
                String s = new String(c, 0, i);
                if (wordSet.contains(s)) {
                    System.out.println(s + ": " + seed);
                    wordSet.remove(s);
                }
            }
        }
    }
}

    我现在在后台运行它，但它已经找到了足够的经典pangram字：

    import java.lang.*;
import java.util.*;

public class RandomWordsTest {
    public static void main (String[] args) {
        long[] a = {-73, -157512326, -112386651, 71425, -104434815,
                    -128911, -88019, -7691161, 1115727};
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            Random r = new Random(a[i]);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            int n;
            while ((n = r.nextInt(27)) > 0) sb.append((char)('`' + n));
            System.out.println(sb);
        }
    }
}

    （Demo on ideone.）

    PS . -727295876, -128911, -1611659, -235516779 .

    回复于
  • 3

    主体是使用相同种子构造的随机类，每次都会生成相同的数字模式 .

    回复于
  • 11

    当使用特定种子参数（在本例中为 -229985452 或 -147909649 ）构造 java.util.Random 的实例时，它遵循以该种子值开头的随机数生成算法 .

    每个使用相同种子构造的 Random 每次都会生成相同的数字模式 .

    回复于
  • 8

    这里的每个人都很好地解释了代码是如何工作的，并展示了如何构建自己的示例，但这里有一个信息理论答案，说明为什么我们可以合理地期望蛮力搜索最终会找到解决方案 .

    26个不同的小写字母组成了我们的字母 Σ . 为了允许生成不同长度的单词，我们进一步添加终止符号 ⊥ 以产生扩展字母 Σ' := Σ ∪ {⊥} .

    设_194143_为符号，X为均匀分布的随机变量，超过 Σ' . 获得该符号 P(X = α) 及其信息内容 I(α) 的概率由下式给出：

    P（X =α）= 1 / |Σ'| = 1/27 I（α）= - log 2 [P（X =α）] = - log 2（1/27）= log 2（27）

    对于一个单词 ω ∈ Σ* 及其 ⊥- 终止对应 ω' := ω · ⊥ ∈ (Σ')* ，我们有

    I（ω）：= I（ω'）= |ω'| * log 2（27）=（|ω| 1）* log 2（27）

    由于伪随机数发生器（PRNG）是用32位种子初始化的，我们可以期待大多数单词的长度达到

    λ= floor [32 / log 2（27）] - 1 = 5

    由至少一个种子生成 . 即使我们要搜索一个6个字符的单词，我们仍然会在41.06％的时间内获得成功 . 不是太寒酸 .

    对于7个字母，我们看起来接近1.52％，但在尝试之前我没有意识到：

    #include <iostream>
#include <random>

int main()
{
    std::mt19937 rng(631647094);
    std::uniform_int_distribution<char> dist('a', 'z' + 1);

    char alpha;
    while ((alpha = dist(rng)) != 'z' + 1)
    {
        std::cout << alpha;
    }
}

    看输出：http://ideone.com/JRGb3l

    回复于
  • 864

    根据Denis Tulskiy的答案，此方法生成种子 .

    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(27)+'`');

            if (random.nextInt(27) == 0) {
                for (int i = 0; i < input.length; i++) {
                    if (input[i] != pool[i])
                        continue label;
                }
                return seed;
            }

        }

    throw new NoSuchElementException("Sorry :/");
}
    回复于
  • 251

    我会把它留在这里 . 谁有很多（CPU）的时间，随时可以试验:)另外，如果你已经掌握了一些fork-join-fu来使这个东西烧掉所有CPU内核（只是线程很无聊，对吧？），请分享你的代码 . 我将不胜感激 .

    public static void main(String[] args) {
    long time = System.currentTimeMillis();
    generate("stack");
    generate("over");
    generate("flow");
    generate("rulez");

    System.out.println("Took " + (System.currentTimeMillis() - time) + " ms");
}

private static void generate(String goal) {
    long[] seed = generateSeed(goal, Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE);
    System.out.println(seed[0]);
    System.out.println(randomString(seed[0], (char) seed[1]));
}

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(27);

        if (random.nextInt(27) == 0) {
            int base = input[0] - pool[0];
            for (int i = 1; i < input.length; i++) {
                if (input[i] - pool[i] != base)
                    continue label;
            }
            return new long[]{seed, base};
        }

    }

    throw new NoSuchElementException("Sorry :/");
}

public static String randomString(long i, char base) {
    System.out.println("Using base: '" + base + "'");
    Random ran = new Random(i);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int n = 0; ; n++) {
        int k = ran.nextInt(27);
        if (k == 0)
            break;

        sb.append((char) (base + k));
    }

    return sb.toString();
}

    输出：

    -9223372036808280701
Using base: 'Z'
stack
-9223372036853943469
Using base: 'b'
over
-9223372036852834412
Using base: 'e'
flow
-9223372036838149518
Using base: 'd'
rulez
Took 7087 ms
    回复于
  • 1096

    我对此很感兴趣，我在字典单词列表上运行了这个随机单词生成器 . 范围：Integer.MIN_VALUE到Integer.MAX_VALUE

    我得到了15131次点击 .

    int[] arrInt = {-2146926310, -1885533740, -274140519, 
                -2145247212, -1845077092, -2143584283,
                -2147483454, -2138225126, -2147375969};

for(int seed : arrInt){
    System.out.print(randomString(seed) + " ");
}

    打印

    the quick browny fox jumps over a lazy dog
    回复于
  • 26

    随机总是返回相同的序列 . 它用于改组数组和其他操作作为排列 .

    要获得不同的序列，必须在某个位置初始化序列，称为“种子” .

    randomSting获得"random"序列的i位置（seed = -229985452）中的随机数 . 然后在种子位置之后的序列中使用ASCII代码作为接下来的27个字符，直到此值等于0.这将返回"hello" . 对"world"执行相同的操作 .

    我认为代码不适用于任何其他单词 . 编程的人非常了解随机序列 .

    这是非常棒的极客代码！

    回复于
  • 22

    其他答案解释了原因，但这里是如何 .

    给定 Random 的实例：

    Random r = new Random(-229985452)

    r.nextInt(27) 生成的前6个数字是：

    8
5
12
12
15
0

    给出 Random r = new Random(-147909649) 的 r.nextInt(27) 生成的前6个数字是：

    23
15
18
12
4
0

    然后只需将这些数字添加到字符 ``` （即96）的整数表示中：

    8  + 96 = 104 --> h
5  + 96 = 101 --> e
12 + 96 = 108 --> l
12 + 96 = 108 --> l
15 + 96 = 111 --> o

23 + 96 = 119 --> w
15 + 96 = 111 --> o
18 + 96 = 114 --> r
12 + 96 = 108 --> l
4  + 96 = 100 --> d
    回复于
  • 32

    事实上，大多数随机数发生器都是"pseudo random."它们是线性同余发生器或LCG（http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_congruential_generator）

    鉴于固定种子，LCG是可预测的 . 基本上，使用为您提供第一个字母的种子，然后编写一个继续生成下一个int（char）的应用程序，直到您点击目标字符串中的下一个字母并记下您必须调用LCG的次数 . 继续，直到你生成每一个字母 .

    回复于
  • 65

    这是关于“种子” . 相同的种子给出相同的结果 .

    回复于
  • 22

    由于使用Java可以轻松实现多线程，因此以下是使用所有可用内核搜索种子的变体：http://ideone.com/ROhmTA

    import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;

public class SeedFinder {

  static class SearchTask implements Callable<Long> {

    private final char[] goal;
    private final long start, step;

    public SearchTask(final String goal, final long offset, final long step) {
      final char[] goalAsArray = goal.toCharArray();
      this.goal = new char[goalAsArray.length + 1];
      System.arraycopy(goalAsArray, 0, this.goal, 0, goalAsArray.length);
      this.start = Long.MIN_VALUE + offset;
      this.step = step;
    }

    @Override
    public Long call() throws Exception {
      final long LIMIT = Long.MAX_VALUE - this.step;
      final Random random = new Random();
      int position, rnd;
      long seed = this.start;

      while ((Thread.interrupted() == false) && (seed < LIMIT)) {
        random.setSeed(seed);
        position = 0;
        rnd = random.nextInt(27);
        while (((rnd == 0) && (this.goal[position] == 0))
                || ((char) ('`' + rnd) == this.goal[position])) {
          ++position;
          if (position == this.goal.length) {
            return seed;
          }
          rnd = random.nextInt(27);
        }
        seed += this.step;
      }

      throw new Exception("No match found");
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    final String GOAL = "hello".toLowerCase();
    final int NUM_CORES = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

    final ArrayList<SearchTask> tasks = new ArrayList<>(NUM_CORES);
    for (int i = 0; i < NUM_CORES; ++i) {
      tasks.add(new SearchTask(GOAL, i, NUM_CORES));
    }

    final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NUM_CORES, new ThreadFactory() {

      @Override
      public Thread newThread(Runnable r) {
        final Thread result = new Thread(r);
        result.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // make sure we do not block more important tasks
        result.setDaemon(false);
        return result;
      }
    });
    try {
      final Long result = executor.invokeAny(tasks);
      System.out.println("Seed for \"" + GOAL + "\" found: " + result);
    } catch (Exception ex) {
      System.err.println("Calculation failed: " + ex);
    } finally {
      executor.shutdownNow();
    }
  }
}
    回复于
  • 13

    从Java文档中，这是为Random类指定种子值时的一个有意的功能 .

    如果使用相同的种子创建了两个Random实例，并且为每个实例创建了相同的方法调用序列，则它们将生成并返回相同的数字序列 . 为了保证此属性，为此指定了特定的算法类随机 . 为了Java代码的绝对可移植性，Java实现必须使用此处显示的所有算法用于Random类 .

    http://docs.oracle.com/javase/1.4.2/docs/api/java/util/Random.html

    但奇怪的是，您会认为存在可预测的“随机”数字存在隐含的安全问题 .

    回复于

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