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java中的隨機數Random

編輯:關於JAVA
 

java中一般有兩種隨機數,一個是Math中random()方法,一個是Random類。

一、Math.random()

隨即生成如下的小數:

0<x<1
 

實例:如何寫,生成隨機生成出0~100中的其中一個數呢?

Math.random()返回的只是從0到1之間的小數,如果要50到100,就先放大50倍,即0到50之間,這裡還是小數,如果要整數,就強制轉換int,然後再加上50即為50~100.
最終代碼:

(int)(Math.random()*50) + 50
 

二、Random類

Random random = new Random();//默認構造方法

Random random = new Random(1000);//指定種子數字
 

在進行隨機時,隨機算法的起源數字稱為種子數(seed),在種子數的基礎上進行一定的變換,從而產生需要的隨機數字。

相同種子數的Random對象,相同次數生成的隨機數字是完全相同的。也就是說,兩個種子數相同的Random對象,第一次生成的隨機數字完全相同,第二次生成的隨機數字也完全相同。

 

2 、Random類中的常用方法

Random 類中的方法比較簡單,每個方法的功能也很容易理解。需要說明的是,Random類中各方法生成的隨機數字都是均勻分布的,也就是說區間內部的數字生成的幾率是均等的。下面對這些方法做一下基本的介紹:

a 、public boolean nextBoolean()
 

該方法的作用是生成一個隨機的boolean值,生成true和false的值幾率相等,也就是都是50%的幾率。

b 、public double nextDouble()
 

該方法的作用是生成一個隨機的double值,數值介於[0,1.0)之間,這裡中括號代表包含區間端點,小括號代表不包含區間端點,也就是0到1之間的隨機小數,包含0而不包含1.0。

c 、public int nextInt()
 

該方法的作用是生成一個隨機的int值,該值介於int的區間,也就是-2的31次方到2的31次方-1之間。

如果需要生成指定區間的int值,則需要進行一定的數學變換,具體可以參看下面的使用示例中的代碼。

d 、public int nextInt(int n)
 

該方法的作用是生成一個隨機的int值,該值介於[0,n)的區間,也就是0到n之間的隨機int值,包含0而不包含n。

如果想生成指定區間的int值,也需要進行一定的數學變換,具體可以參看下面的使用示例中的代碼。

e 、public void setSeed(long seed)
 

該方法的作用是重新設置Random對象中的種子數。設置完種子數以後的Random對象和相同種子數使用new關鍵字創建出的Random對象相同。

3 、Random類使用示例

使用Random類,一般是生成指定區間的隨機數字,下面就一一介紹如何生成對應區間的隨機數字。以下生成隨機數的代碼均使用以下Random對象r進行生成:

Random r = new Random();
 

a 、生成[0,1.0)區間的小數

double d1 = r.nextDouble();
 

直接使用nextDouble方法獲得。

b、生成[0,5.0)區間的小數

double d2 = r.nextDouble() * 5;
 

因為nextDouble方法生成的數字區間是[0,1.0),將該區間擴大5倍即是要求的區間。

 

同理,生成[0,d)區間的隨機小數,d為任意正的小數,則只需要將nextDouble方法的返回值乘以d即可。

c、生成[1,2.5)區間的小數 [n1,n2]

double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;【也就是 r.nextDouble() * (n2-n1)+n1】
 

生成[1,2.5)區間的隨機小數,則只需要首先生成[0,1.5)區間的隨機數字,然後將生成的隨機數區間加1即可。

同理,生成任意非從0開始的小數區間[d1,d2)范圍的隨機數字(其中d1不等於0),則只需要首先生成[0,d2-d1)區間的隨機數字,然後將生成的隨機數字區間加上d1即可。

d、生成任意整數

int n1 = r.nextInt();
 

直接使用nextInt方法即可。

e、生成[0,10)區間的整數

int n2 = r.nextInt(10);

n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);
 

以上兩行代碼均可生成[0,10)區間的整數。

第一種實現使用Random類中的nextInt(int n)方法直接實現。

第二種實現中,首先調用nextInt()方法生成一個任意的int數字,該數字和10取余以後生成的數字區間為(-10,10),因為按照數學上的規定余數的絕對值小於除數,然後再對該區間求絕對值,則得到的區間就是[0,10)了。

同理,生成任意[0,n)區間的隨機整數,都可以使用如下代碼:

int n2 = r.nextInt(n);

n2 = Math.abs(r.nextInt() % n);
 

f、生成[0,10]區間的整數

int n3 = r.nextInt(11);

n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11);
 

相對於整數區間,[0,10]區間和[0,11)區間等價,所以即生成[0,11)區間的整數。

g、生成[-3,15)區間的整數

int n4 = r.nextInt(18) - 3; 【也就是 r.nextInt() * (n2-n1)+n1】 n1是個負數

n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3;
 

生成非從0開始區間的隨機整數,可以參看上面非從0開始的小數區間實現原理的說明。

生成[20,40]區間整數隨機數:

number=random.nextInt(21)+20;

 
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