如何自定义Java Random以生成特定分布的随机数

在Java中，java.util.Random类提供了生成各种类型随机数的方法，但这些方法通常生成的是均匀分布（Uniform Distribution）的随机数。如果你需要生成特定分布的随机数，比如正态分布、泊松分布或指数分布等，可以使用以下几种方法：

1. 使用Random类的内置方法：

   • 对于正态分布，可以使用nextGaussian()方法生成均值为0，标准差为1的正态分布随机数。
   • 对于泊松分布和指数分布，Random类没有直接的方法，但可以通过其他方式实现。

2. 使用Apache Commons Math库： Apache Commons Math库提供了丰富的数学函数和分布类，可以方便地生成各种分布的随机数。

以下是一些示例代码：

使用Random类的内置方法

import java.util.Random;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();

        // 生成均匀分布的随机数
        double uniformRandom = random.nextDouble();
        System.out.println("Uniform Random: " + uniformRandom);

        // 生成正态分布的随机数（均值为0，标准差为1）
        double normalRandom = random.nextGaussian();
        System.out.println("Normal Random: " + normalRandom);
    }
}

使用Apache Commons Math库

首先，你需要添加Apache Commons Math库的依赖。如果你使用Maven，可以在pom.xml中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-math3</artifactId>
    <version>3.6.1</version>
</dependency>

然后，你可以使用RandomDataGenerator类来生成各种分布的随机数：

import org.apache.commons.math3.distribution.NormalDistribution;
import org.apache.commons.math3.random.RandomDataGenerator;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        RandomDataGenerator randomDataGenerator = new RandomDataGenerator();

        // 生成均匀分布的随机数
        double uniformRandom = randomDataGenerator.nextUniform(0, 1);
        System.out.println("Uniform Random: " + uniformRandom);

        // 生成正态分布的随机数（均值为0，标准差为1）
        NormalDistribution normalDistribution = new NormalDistribution(0, 1);
        double normalRandom = normalDistribution.sample();
        System.out.println("Normal Random: " + normalRandom);

        // 生成泊松分布的随机数
        double poissonRandom = randomDataGenerator.nextPoisson(5);
        System.out.println("Poisson Random: " + poissonRandom);

        // 生成指数分布的随机数
        double exponentialRandom = randomDataGenerator.nextExponential(1.0);
        System.out.println("Exponential Random: " + exponentialRandom);
    }
}

通过这些方法，你可以轻松地生成各种分布的随机数。Apache Commons Math库提供了更多的分布类型和更灵活的参数设置，适合更复杂的需求。