java - Math.random() 和精度损失的好奇心

Question

以下不编译:

int result = Math.random() + 1;

error: possible loss of precision
    int result = Math.random() + 1;
                               ^
    required: int
    found:    double

但以下确实编译:

int result = 0;
result += Math.random() + 1;

为什么？

将可编译代码放入嵌套循环中，人们会期望结果在每次迭代中递增 1，因为 Math.random() 总是返回一个值小于 1 的 double 值，并且当与整数相加时，小数部分将是由于精度损失而丢失。运行以下代码并看到意想不到的结果:

public class MathRandomCuriosity
{
  public static void main(String[] args)
  {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
      // System.out.println(result);
      for (int j = 0; j < 20; j++)
      {
        // System.out.println(result);
        for (int k = 0; k < 300; k++)
        {
          // System.out.println(result);
          for (int m = 0; m < 7000; m++)
          {
            result += Math.random() + 1;
          }
        }
      }
    }
    System.out.println(result);
  }
}

对于 10*20*300*7000 = 42,000,000 次迭代，结果应为 42,000,000。但事实并非如此!结果各不相同，即 42,000,007 与 42,000,006 与 42,000,010 等。

为什么？

顺便说一下...这不是任何地方都在使用的代码，它来 self 在时事通讯中收到的一个测验。嵌套循环的原因是我可以每隔一段时间查看结果的值。

Answer 1

+= 等赋值运算符会进行隐式转换。

注意:在这种情况下，Math.random() 每次都会向下舍入为 0，这会严重降低精度。 ;)

但是 Math.random() + 1 有很小的机会四舍五入为 2。例如1.999999 将四舍五入为 1，但 1.9999999999999999 将四舍五入为 2(但 double + 运算符而不是转换为 int)。

long l = Double.doubleToLongBits(1.0);
double d0_999etc = Double.longBitsToDouble(l -1);
System.out.println("The value before 1 is " +d0_999etc+" cast to (int) is "+ (int) d0_999etc);
System.out.println("The value before 1, plus 1 is " +(1+d0_999etc)+" cast to (int) is "+(int)(1 +d0_999etc));

打印

The value before 1 is 0.9999999999999999 cast to (int) is 0
The value before 1, plus 1 is 2.0 cast to (int) is 2