Javaキーワードの理解：疑似乱数

Javaプログラミングにおいて「疑似乱数」（Pseudo-random numbers）の生成は、多くのアプリケーションで必要とされる機能です。この記事では、Javaで疑似乱数を生成する方法とその背景について、初学者にも分かりやすく説明し、具体的なコード例を提供します。

疑似乱数とは

疑似乱数とは、数学的アルゴリズムを使用して生成される、乱数のように見える数列です。これらは真の乱数ではなく、ある特定の初期値（シード値）から始まる決定的な数列です。

Javaにおける疑似乱数生成

Javaではjava.util.Randomクラスを用いて疑似乱数を生成します。このクラスは内部的にシード値を使用して乱数を生成し、同じシード値を使用すると同じ乱数のシーケンスが生成されます。

疑似乱数の使用例

基本的な乱数の生成

import java.util.Random;

public class PseudoRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random(); // Random オブジェクトのインスタンス化

        int randomInt = random.nextInt(); // 整数の乱数を生成
        System.out.println("生成された乱数（整数）: " + randomInt);

        double randomDouble = random.nextDouble(); // 小数の乱数を生成
        System.out.println("生成された乱数（小数）: " + randomDouble);
    }
}

この例では、整数および小数の乱数が生成されています。

範囲指定による乱数の生成

import java.util.Random;

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

        int randomIntWithin100 = random.nextInt(100); // 0から99までの乱数を生成
        System.out.println("0から99までの乱数: " + randomIntWithin100);

        double randomDouble01 = random.nextDouble(); // 0.0から1.0までの乱数を生成
        System.out.println("0.0から1.0までの乱数: " + randomDouble01);
    }
}

この例では、指定された範囲内で乱数を生成しています。

まとめ

Javaにおける疑似乱数生成は、java.util.Randomクラスを使用して行われます。疑似乱数は、アルゴリズムに基づいて生成されるため、同じシード値を使用すると同じ数列が生成されます。これにより、テストやシミュレーションなど、再現性が求められる場面で有用です。初学者は、これらの基本的な乱数生成方法を理解し、Javaプログラムにおいて効果的に活用することができます。

疑似乱数とは〜Javaの基礎〜