Lernpfad:Würfelspiel in Java/Zufallszahlen generieren: Unterschied zwischen den Versionen

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Lernpfad:Würfelspiel in Java/Zufallszahlen generieren (Quelltext anzeigen)

Version vom 8. Februar 2022, 08:16 Uhr

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-{{Navigation/{{ROOTPAGENAME}}}}
+{{Navigation}}
+== Zufallszahlen generieren ==
+Obwohl wir in unserem Leben vom Zufall umgeben sind, ist das Erzeugen von Zufallszahlen in technischen Systemen nicht einfach. Tatsächlich gibt es so etwas wie einen echten Zufallsgenerator nicht, sondern immer nur sogenannte
+[[wikipedia:Pseudozufallszahlengenerator|Pseudozufallszahlengenerator]]en. [[wikipedia:Pseudozufall|Pseudozufall]] bedeutet, dass die erzeugten Zahlen zufällig wirken, aber in Wirklichkeit aufgrund mathematischer Verfahren erzeugt werden.
+Java bietet verschiedene Methoden, Zufallszahlen zu erzeugen. Diese basieren
+auf der Methode <code>[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Math.html#random-- Math.random()]</code>, die eine Pseudozufallszahl zwischen 0 (inklusive) und 1 (exklusive) erzeugt. Diese Fließkommazahlen können dann durch Rechenoperationen in den gewünschten Zahlenbereich transformiert werden.
+Um einen Würfel zu simulieren, kann man die von <code>Math.random()</code> generierten Werte zum Beispiel durch <code>(int) (Math.random()*6+1)</code> in eine Ganzzahl zwischen 1 (inklusive) und 6 (inklusive) transformieren. Die Grafik
+veranschaulicht, wie die einzelnen Rechnungen den Zahlenbereich Schritt für Schritt transformieren.
-== Zufallszahlen generieren ==
+[[Datei:JavaZufall.jpg|center|Transformation von Zufallszahlen in einen bestimmten ganzzahligen Bereich (Java).]]
+{{Info:Start}}
+Im letzten Schritt wird eine ''[[wikipedia:Typumwandlung|explizite Typumwandlung]]'' vorgenommen: eine erzwungene Konvertierung von einem Datentyp (<code>double</code>) in einen anderen (<code>int</code>). In diesem Fall bedeutet das, dass Java einfach die Nachkommastellen des double-Wertes "abschneidet" (es wird also nicht gerundet). Aus <code>4.866</code> wird <code>4</code>.
+{{Info:End}}
+Weitere Informationen zu Zufallszahlen (speziell in Java):
+* https://wiki.zum.de/wiki/Java/Zufallszahl
+* https://de.wikibooks.org/wiki/Java_Standard:_Random
+== Die Klasse Random ==
+Zur einfachen Generierung von Zufallszahlen stellt Java die Hilfsklasse <code>java.util.Random</code> zur Verfügung.
+Die enthält eine Reihe von Methoden, die unter anderem zufällige Ganzzahlen erzeugen.
+Weitere Details können in der [https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Random.html Java API Dokumentation der Klasse Random] und im [http://openbook.rheinwerk-verlag.de/javainsel9/javainsel_12_005.htm#mje4ad6e86a12fd27d9d70730955ca4f9c Kapitel "Zufallszahlen erzeugen" in ''Java ist auch eine Insel''] nachgelesen werden. Das Beispiel unten zeigt die Verwendung der Klasse in einer einfachen Würfel-Klasse.
 == Eine einfache Würfel-Klasse ==
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 public class Wuerfel {
-	private Random zufall;
+ private Random zufall;
-	public Wuerfel() {
+ public Wuerfel() {
-		// Neues Objekt der Klasse "Random" erstellen
+  // Neues Objekt der Klasse "Random" erstellen
-		zufall = new Random();
+  zufall = new Random();
-	}
+ }
-	/**
+ /**
-	 * "Wirft" den Würfel, indem eine Zufallszahl zwischen 1 und 6 (einschließlich) generiert wird.
+  * "Wirft" den Würfel, indem eine Zufallszahl zwischen 1
-	 * @return Eine Ganzzahl von 1 bis 6
+  * und 6 (einschließlich) generiert wird.
-	 */
+  * @return Eine Ganzzahl von 1 bis 6
-	public int werfen() {
+  */
-		// nextInt(int) generiert eine Zufallszahl n mit 0 <= n < 6
+ public int werfen() {
-		return zufall.nextInt(6)+1;
+  // nextInt(int) generiert eine Zufallszahl n mit 0 <= n < 6
-	}
+  return zufall.nextInt(6)+1;
+ }
 }
 </syntaxhighlight>