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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Sprachbeschreibung
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Mathematisches
6 Eigene Klassen schreiben
7 Angewandte Objektorientierung
8 Exceptions
9 Die Funktionsbibliothek
10 Threads und nebenläufige Programmierung
11 Raum und Zeit
12 Datenstrukturen und Algorithmen
13 Dateien und Datenströme
14 Die eXtensible Markup Language (XML)
15 Grafische Oberflächen mit Swing
16 Grafikprogrammierung
17 Netzwerkprogrammierung
18 Verteilte Programmierung mit RMI und Web-Services
19 JavaServer Pages und Servlets
20 Applets
21 Midlets und die Java ME
22 Datenbankmanagement mit JDBC
23 Reflection und Annotationen
24 Logging und Monitoring
25 Sicherheitskonzepte
26 Java Native Interface (JNI)
27 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
A Die Begleit-DVD
Stichwort
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom Programmieren mit der Java Standard Edition Version 6
Java ist auch eine Insel 7., aktualisierte Auflage geb., mit DVD (November 2007) 1.492 S., 49,90 Euro Galileo Computing ISBN 978-3-8362-1146-8 |
| 5 Mathematisches
|  | 5.1 Repräsentation ganzer Zahlen – das Zweierkomplement
|  | 5.2 Fließkommaarithmetik in Java
|  |  | 5.2.1 Mantisse und Exponent
|  |  | 5.2.2 Spezialwerte Unendlich, Null, NaN
|  | 5.3 Wertebereich eines Typs und Überlaufkontrolle
|  |  | 5.3.1 Behandlung des Überlaufs
|  | 5.4 Die Eigenschaften der Klasse Math
|  |  | 5.4.1 Attribute
|  |  | 5.4.2 Absolutwerte und Maximum/Minimum
|  |  | 5.4.3 Winkelfunktionen
|  |  | 5.4.4 Runden von Werten
|  |  | 5.4.5 Wurzel und Exponentialfunktionen
|  |  | 5.4.6 Der Logarithmus
|  |  | 5.4.7 Rest der ganzzahligen Division
|  |  | 5.4.8 Zufallszahlen
|  | 5.5 Mathe bitte strikt
|  |  | 5.5.1 Strikt Fließkomma mit strictfp
|  |  | 5.5.2 Die Klassen Math und StrictMath
|  | 5.6 Die Random-Klasse
|  |  | 5.6.1 Objekte aufbauen und der Seed
|  |  | 5.6.2 Zufallszahlen erzeugen
|  |  | 5.6.3 Pseudo-Zufallszahlen in der Normalverteilung
|  | 5.7 Große Zahlen
|  |  | 5.7.1 Die Klasse BigInteger
|  |  | 5.7.2 Funktionen von BigInteger
|  |  | 5.7.3 Ganz lange Fakultäten
|  |  | 5.7.4 Große Fließkommazahlen mit BigDecimal
|  |  | 5.7.5 Mit MathContext komfortabel die Rechengenauigkeit setzen
|  | 5.8 Zum Weiterlesen
## 5.6 Die Random-Klasse Neben der Zufallsfunktion Math.random() in der Klasse Math gibt es einen flexibleren Generator für Zufallszahlen im java.util-Paket. Dies ist die Klasse Random, die aber im Gegensatz zu Math.random() keine statischen Funktionen besitzt. Die statische Funktion aus der Klasse Math nutzt intern jedoch auch ein Random-Objekt. ### 5.6.1 Objekte aufbauen und der Seed Startwert für jede Zufallszahl ist ein 48-Bit-Seed. »Seed« ist das englische Wort für Samen und deutet an, dass es bei der Generierung von Zufallszahlen wie bei Pflanzen einen Samen gibt, der zu Nachkommen führt. Aus diesem Startwert ermittelt der Zufallszahlengenerator anschließend die folgenden Zahlen durch lineare Kongruenzen. [Donald E. Knuth (DEK), The Art of Computer Programming (ACP), 2. Buch, Kapitel 3.2.1. ] (Dadurch sind die Zahlen nicht wirklich zufällig, sondern gehorchen einem mathematischen Verfahren. Kryptografisch bessere Zufallszahlen liefert die Klasse java.security.SecureRandom, die eine Unterklasse von Random ist.) Am Anfang steht ein Exemplar der Klasse Random. Dieses Exemplar wird mit einem Zufallswert (Datentyp long) initialisiert, der dann für die weiteren Berechnungen verwendet wird. Dieser Startwert prägt die ganze Folge von erzeugten Zufallszahlen, obwohl nicht ersichtlich ist, wie sich die Folge verhält. Doch eines ist gewiss: Zwei mit gleichen Startwerten erzeugte Random-Objekte liefern auch dieselbe Folge von Zufallszahlen. Der parameterlose Standard-Konstruktor von Random initialisiert den Startwert mit der Summe von einem magischen Startwert und System.nanoTime().
    class java.util.Random
    implements Serializable
Random() Erzeugt einen neuen Zufallszahlen-Generator. Random( long seed ) Erzeugt einen neuen Zufallszahlen-Generator und benutzt den Parameter seed als Startwert. void setSeed( long seed ) Setzt den Seed neu. Der Generator verhält sich anschließend genauso wie ein mit diesem Seed-Wert frisch erzeugter Generator. ### 5.6.2 Zufallszahlen erzeugen Die Random-Klasse erzeugt Zufallszahlen für vier verschiedene Datentypen: int (32 Bit), long (64 Bit), double und float. Dafür stehen vier Funktionen zur Verfügung: int nextInt(), long nextLong() Liefert die nächste Pseudo-Zufallszahl aus dem gesamten Wertebereich, also zwischen Integer.MIN_VALUE und Integer.MAX_VALUE beziehungsweise Long.MIN_VALUE und Long.MAX_VALUE. float nextFloat(), double nextDouble() Liefert die nächste Pseudo-Zufallszahl zwischen 0,0 und 1,0. int nextInt( int range ) Liefert eine int-Pseudo-Zufallszahl im Bereich von 0 bis range. Die Klasse Random verfügt über eine besondere Methode, mit der sich eine Reihe von Zufallszahlen erzeugen lassen. Dies ist die Funktion nextBytes(byte[]). Der Parameter ist ein Bytefeld, und dieses wird komplett mit Zufallszahlen gefüllt: void nextBytes( byte[] bytes ) Füllt das Feld mit Zufalls-Bytes auf. Hinter allen Funktionen zur Erzeugung von Zufallszahlen steckt die Funktion next(). Sie ist in Random implementiert, aber durch die Sichtbarkeit protected nur von einer erbenden Klasse sichtbar. ### 5.6.3 Pseudo-Zufallszahlen in der Normalverteilung Über eine spezielle Funktion können wir Zufallszahlen erhalten, die einer Normalverteilung genügen: nextGaussian(). Diese Funktion arbeitet nach der Polar-Methode [G. E. P. Muller, M. E. Muller und G. Marsaglia beschreiben sie in ACP, Kapitel 3.4.1. ] und erzeugt aus zwei unabhängigen Pseudo-Zufallszahlen zwei normal verteilte Zahlen. Der Mittelpunkt liegt bei 0, und die Standardabweichung ist 1. Die Werte, die nextGaussian() gibt, sind double-Zahlen und häufig in der Nähe von 0. Größere Zahlen sind der Wahrscheinlichkeit nach seltener.
    class java.util.Random
    implements Serializable
double nextGaussian() Liefert die nächste Zufallszahl in einer Gaußschen Normalverteilung mit der Mitte 0,0 und der Standardabweichung 1,0. ### Ihr Kommentar Wie hat Ihnen das <openbook> gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre freundlichen und kritischen Rückmeldungen.
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