本节实例介绍随机生产数字,可以指定随机数所在的区间范围,但不保证生成的随机数序列中没有重复的。
关键技术剖析:(生成随机数有两个方法:)
² 使用java.util.Math类,它的random方法生成[0,1)区间的随机数,只产生double型的随机数。
² 使用java.util.Random类,它能生成多种类型随机数,而且随机数范围不限。
它可以产生int、long、float、double以及Goussian等类型的随机数。
import java.util.Random;
public class RandomNumber {
public static void main(String[] args) {
// 使用java.lang.Math的random方法生成随机数
System.out.println("Math.random(): " + Math.random());
// 使用不带参数的构造方法构造java.util.Random对象
System.out.println("使用不带参数的构造方法构造的Random对象:");
Random rd1 = new Random();
// 产生各种类型的随机数
// 按均匀分布产生整数
System.out.println("int: " + rd1.nextInt());
// 按均匀分布产生长整数
System.out.println("long: " + rd1.nextLong());
// 按均匀分布产生大于等于0,小于1的float数[0, 1)
System.out.println("float: " + rd1.nextFloat());
// 按均匀分布产生[0, 1)范围的double数
System.out.println("double: " + rd1.nextDouble());
// 按正态分布产生随机数
System.out.println("Gaussian: " + rd1.nextGaussian());
// 生成一系列随机数
System.out.print("随机整数序列:");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.print(rd1.nextInt() + " ");
}
System.out.println();
// 指定随机数产生的范围
System.out.print("[0,10)范围内随机整数序列: ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// Random的nextInt(int n)方法返回一个[0, n)范围内的随机数
System.out.print(rd1.nextInt(10) + " ");
}
System.out.println();
System.out.print("[5,23)范围内随机整数序列: ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 因为nextInt(int n)方法的范围是从0开始的,
// 所以需要把区间[5,28)转换成5 + [0, 23)。
System.out.print(5 + rd1.nextInt(23) + " ");
}
System.out.println();
System.out.print("利用nextFloat()生成[0,99)范围内的随机整数序列: ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print((int) (rd1.nextFloat() * 100) + " ");
}
System.out.println();
System.out.println();
// 使用带参数的构造方法构造Random对象
// 构造函数的参数是long类型,是生成随机数的种子。
System.out.println("使用带参数的构造方法构造的Random对象:");
Random ran2 = new Random(10);
// 对于种子相同的Random对象,生成的随机数序列是一样的。
System.out.println("使用种子为10的Random对象生成[0,10)内随机整数序列: ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(ran2.nextInt(10) + " ");
}
System.out.println();
Random ran3 = new Random(10);
System.out.println("使用另一个种子为10的Random对象生成[0,10)内随机整数序列: ");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(ran3.nextInt(10) + " ");
}
System.out.println();
}
}
运行结果:
Math.random(): 0.7990546200078196使用不带参数的构造方法构造的Random对象: int: -1909565938 long: 5254941554125958812 float: 0.79102784 double: 0.7998281314787222 Gaussian: -0.061446637342393966随机整数序列:1874949902 -1674492890 1608354003 758120942 97994463 [0,10)范围内随机整数序列: 5 9 8 2 5 1 0 6 4 6 [5,23)范围内随机整数序列: 19 25 26 10 25 11 13 9 22 13 利用nextFloat()生成[0,99)范围内的随机整数序列: 38 18 97 25 7 34 78 69 24 70
使用带参数的构造方法构造的Random对象: 使用种子为10的Random对象生成[0,10)内随机整数序列: 3 0 3 0 6 6 7 8 1 4 使用另一个种子为10的Random对象生成[0,10)内随机整数序列: 3 0 3 0 6 6 7 8 1 4
源码分析:
² Math类的random方法生成[0,1)区间的浮点数。
² Random对象根据种子生成随机数,种子相同的Random对象,无论何时运行它,也无论它在那台机器上,生成的随机数序列都是相同的。种子不同的Random对象,生成的随机数序列是不一样的。
² 使用没带参数的Random构造函数生成的随机数序列是当前系统时间的毫秒数。
² Random对象生成的随机数可能会重复,如果需要生成不重复的随机数序列,需要借助数组或列表。
² Random对象生成的随机数的范围都是从零开始的,如果需要获取其他范围的随机数,需要对区间进行转换,比如:区间[a,b)等价于a+[0,b),有时也可以使用乘法。