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java中的随机数Random

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java中一般有两种随机数,一个是Math中random()方法,一个是Random类。

一、Math.random()

随即生成如下的小数:

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0<x<1

实例:如何写,生成随机生成出0~100中的其中一个数呢?

Math.random()返回的只是从0到1之间的小数,如果要50到100,就先放大50倍,即0到50之间,这里还是小数,如果要整数,就强制转换int,然后再加上50即为50~100.
最终代码:

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(int)(Math.random()*50) + 50

二、Random类

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Random random = new Random();//默认构造方法
 
Random random = new Random(1000);//指定种子数字

在进行随机时,随机算法的起源数字称为种子数(seed),在种子数的基础上进行一定的变换,从而产生需要的随机数字。

相同种子数的Random对象,相同次数生成的随机数字是完全相同的。也就是说,两个种子数相同的Random对象,第一次生成的随机数字完全相同,第二次生成的随机数字也完全相同。

 

2 、Random类中的常用方法

Random 类中的方法比较简单,每个方法的功能也很容易理解。需要说明的是,Random类中各方法生成的随机数字都是均匀分布的,也就是说区间内部的数字生成的几率是均等的。下面对这些方法做一下基本的介绍:

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a 、public boolean nextBoolean()

该方法的作用是生成一个随机的boolean值,生成true和false的值几率相等,也就是都是50%的几率。

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b 、public double nextDouble()

该方法的作用是生成一个随机的double值,数值介于[0,1.0)之间,这里中括号代表包含区间端点,小括号代表不包含区间端点,也就是0到1之间的随机小数,包含0而不包含1.0。

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c 、public int nextInt()

该方法的作用是生成一个随机的int值,该值介于int的区间,也就是-2的31次方到2的31次方-1之间。

如果需要生成指定区间的int值,则需要进行一定的数学变换,具体可以参看下面的使用示例中的代码。

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d 、public int nextInt(int n)

该方法的作用是生成一个随机的int值,该值介于[0,n)的区间,也就是0到n之间的随机int值,包含0而不包含n。

如果想生成指定区间的int值,也需要进行一定的数学变换,具体可以参看下面的使用示例中的代码。

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e 、public void setSeed(long seed)

该方法的作用是重新设置Random对象中的种子数。设置完种子数以后的Random对象和相同种子数使用new关键字创建出的Random对象相同。

3 、Random类使用示例

使用Random类,一般是生成指定区间的随机数字,下面就一一介绍如何生成对应区间的随机数字。以下生成随机数的代码均使用以下Random对象r进行生成:

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Random r = new Random();

a 、生成[0,1.0)区间的小数

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double d1 = r.nextDouble();

直接使用nextDouble方法获得。

b、生成[0,5.0)区间的小数

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double d2 = r.nextDouble() * 5;

因为nextDouble方法生成的数字区间是[0,1.0),将该区间扩大5倍即是要求的区间。

 

同理,生成[0,d)区间的随机小数,d为任意正的小数,则只需要将nextDouble方法的返回值乘以d即可。

c、生成[1,2.5)区间的小数  [n1,n2]

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

生成[1,2.5)区间的随机小数,则只需要首先生成[0,1.5)区间的随机数字,然后将生成的随机数区间加1即可。

同理,生成任意非从0开始的小数区间[d1,d2)范围的随机数字(其中d1不等于0),则只需要首先生成[0,d2-d1)区间的随机数字,然后将生成的随机数字区间加上d1即可。

d、生成任意整数

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int n1 = r.nextInt();

直接使用nextInt方法即可。

e、生成[0,10)区间的整数

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int n2 = r.nextInt(10);
 
n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);

以上两行代码均可生成[0,10)区间的整数。

第一种实现使用Random类中的nextInt(int n)方法直接实现。

第二种实现中,首先调用nextInt()方法生成一个任意的int数字,该数字和10取余以后生成的数字区间为(-10,10),因为按照数学上的规定余数的绝对值小于除数,然后再对该区间求绝对值,则得到的区间就是[0,10)了。

同理,生成任意[0,n)区间的随机整数,都可以使用如下代码:

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int n2 = r.nextInt(n);
 
n2 = Math.abs(r.nextInt() % n);

f、生成[0,10]区间的整数

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int n3 = r.nextInt(11);
 
n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11);

相对于整数区间,[0,10]区间和[0,11)区间等价,所以即生成[0,11)区间的整数。

g、生成[-3,15)区间的整数

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int n4 = r.nextInt(18) - 3;   【也就是 r.nextInt() * (n2-n1)+n1】 n1是个负数
 
n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3;

生成非从0开始区间的随机整数,可以参看上面非从0开始的小数区间实现原理的说明。

生成[20,40]区间整数随机数:

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number=random.nextInt(21)+20;

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