Java中Random的用法

一、java.lang.Math.random

調用這個Math.Random()函數(shù)能夠返回帶正號的double值,該值大于等于0.0且小于1.0,即取值范圍是[0.0,1.0)的左閉右開區(qū)間,返回值是一個偽隨機選擇的數(shù),在該范圍內(近似)均勻分布。例子如下:

 // 案例1
        System.out.println("Math.random()=" + Math.random());// 結果是個double類型的值,區(qū)間為[0.0,1.0)
        int num = (int) (Math.random() * 3); // 注意不要寫成(int)Math.random()*3,這個結果為0,因為先執(zhí)行了強制轉換
        System.out.println("num=" + num);

二、java.util.Random

下面Random()的兩種構造方法:
  Random():創(chuàng)建一個新的隨機數(shù)生成器。
  Random(long seed):使用單個 long 種子創(chuàng)建一個新的隨機數(shù)生成器。

  • 我們可以在構造Random對象的時候指定種子(這里指定種子有何作用,請接著往下看),如:Random r1 = new Random(20);
  • 或者默認當前系統(tǒng)時間的毫秒數(shù)作為種子數(shù):Random r1 = new Random();

需要說明的是:你在創(chuàng)建一個Random對象的時候可以給定任意一個合法的種子數(shù),種子數(shù)只是隨機算法的起源數(shù)字,和生成的隨機數(shù)的區(qū)間沒有任何關系。如下面的Java代碼:

Random rand =new Random(25);
int i;
i=rand.nextInt(100);

初始化時25并沒有起直接作用(注意:不是沒有起作用),rand.nextInt(100);中的100是隨機數(shù)的上限,產生的隨機數(shù)為0-100的整數(shù),不包括100。

具體用法如下例:

package com.yjj.random;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/**
 * @Description:
 * @Author: yinjunjie
 * @CreateDate: 2018/9/6 10:58
 * @Version: 1.0
 */
public class TestRandom2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 案例2
        // 對于種子相同的Random對象,生成的隨機數(shù)序列是一樣的。
        Random ran1 = new Random(8);
        System.out.println("使用種子為8的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列: ");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(ran1.nextInt(10) + " ");
        }
        System.out.println();
        Random ran2 = new Random(8);
        System.out.println("使用另一個種子為8的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列: ");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(ran2.nextInt(10) + " ");
        }
        /**
         * 輸出結果為:
         *
         * 使用種子為8的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列:
         * 4 6 0 1 2 8 1 1 3 0 
         * 使用另一個種子為8的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列:
         * 4 6 0 1 2 8 1 1 3 0 
         *
         */

        // 案例3
        // 在沒帶參數(shù)構造函數(shù)生成的Random對象的種子缺省是當前系統(tǒng)時間的毫秒數(shù)。
        Random r3 = new Random();
        System.out.println();
        System.out.println("使用種子缺省是當前系統(tǒng)時間的毫秒數(shù)的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(r3.nextInt(10)+" ");
        }
        /**
         * 輸出結果為:
         *
         * 使用種子缺省是當前系統(tǒng)時間的毫秒數(shù)的Random對象生成[0,10)內隨機整數(shù)序列
         * 1 6 7 6 7 4 3 7 8 3 
         *
         */

        // 另外,直接使用Random無法避免生成重復的數(shù)字,如果需要生成不重復的隨機數(shù)序列,需要借助數(shù)組和集合類
        ArrayList list=new TestRandom2().getDiffNO(10);
        System.out.println();
        System.out.println("產生的n個不同的隨機數(shù):"+list);
    }


    /**
     * 生成n個不同的隨機數(shù),且隨機數(shù)區(qū)間為[0,10)
     * @param n
     * @return
     */
    public ArrayList getDiffNO(int n){
        // 生成 [0-n) 個不重復的隨機數(shù)
        // list 用來保存這些隨機數(shù)
        ArrayList list = new ArrayList();
        Random rand = new Random();
        boolean[] bool = new boolean[n];
        int num = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            do {
                // 如果產生的數(shù)相同繼續(xù)循環(huán)
                num = rand.nextInt(n);
            } while (bool[num]);
            bool[num] = true;
            list.add(num);
        }
        return list;
    }
}

備注:下面是Java.util.Random()方法摘要:

  1. protected int next(int bits):生成下一個偽隨機數(shù)。
  2. boolean nextBoolean():返回下一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的均勻分布的boolean值。
  3. void nextBytes(byte[] bytes):生成隨機字節(jié)并將其置于用戶提供的 byte 數(shù)組中。
  4. double nextDouble():返回下一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分布的 double值。
  5. float nextFloat():返回下一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分布float值。
  6. double nextGaussian():返回下一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的、呈高斯(“正態(tài)”)分布的double值,其平均值是0.0標準差是1.0。
  7. int nextInt():返回下一個偽隨機數(shù),它是此隨機數(shù)生成器的序列中均勻分布的 int 值。
  8. int nextInt(int n):返回一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的、在(包括和指定值(不包括)之間均勻分布的int值。
  9. long nextLong():返回下一個偽隨機數(shù),它是取自此隨機數(shù)生成器序列的均勻分布的 long 值。
  10. void setSeed(long seed):使用單個 long 種子設置此隨機數(shù)生成器的種子。

下面給幾個例子:
生成[0,1.0)區(qū)間的小數(shù):double d1 = r.nextDouble();
生成[0,5.0)區(qū)間的小數(shù):double d2 = r.nextDouble() * 5;
生成[1,2.5)區(qū)間的小數(shù):double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;
生成-231到231-1之間的整數(shù):int n = r.nextInt();
生成[0,10)區(qū)間的整數(shù):
int n2 = r.nextInt(10);//方法一
n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);//方法二

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