Java获取随机数获取制定范围指定个数不重复的随机数

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

一.JDK中提供的两种方式

1.Math类中的random()方法
public static double random()
返回带正号的 double 值，该值大于等于 0.0 且小于 1.0 [0.0,1.0)。返回值是一个伪随机选择的数，在该范围内（近似）均匀分布。

2.Random类中的 nextInt()方法
public int nextInt()
返回一个随机数,所有 2的32次方个可能 int 值的生成概率（大致）相同。

public int nextInt(int n)
返回一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0（包括）和指定值（不包括）之间均匀分布的 int 值。
nextInt 的常规协定是，伪随机地生成并返回指定范围中的一个 int 值。所有可能的 n 个 int 值的生成概率（大致）相同。

参数：
n - 要返回的随机数的范围。必须为正数。
返回：
随机数生成器序列中 0（包括）和 n（不包括）之间 [0,n) 均匀分布的 int 值。
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 n 不是正数

StackOverFlow总结的的经典的回答:

https://stackoverflow.com/questions/363681/how-do-i-generate-random-integers-within-a-specific-range-in-java

二.随机获取制定范围的制定个数的随机数

上代码:

  1 import java.util.HashSet;
  2 import java.util.Random;
  3 
  4 public class GenerateRandomNumber {
  5     
  6     public static void main(String[] args) {
  7         //一、JAVA中生成随机数的方式
  8         //①
  9         //int randomNumber = (int) Math.round(Math.random()*(max-min)+min); 
 10         
 11         //②
 12         //long randomNum = System.currentTimeMillis();  
 13         //int randomNumber = (int) randomNum%(max-min)+min; 
 14         
 15         //③
 16         //Random random = new Random();  
 17         //int randomNumber =  random.nextInt(max)%(max-min+1) + min;        
 18 
 19 //方法一：最简单最易理解的两重循环去重  
 20 //        int[] reult1 = randomCommon(20, 50, 10);
 21 //        for (int i : reult1) {
 22 //            System.out.println(i);
 23 //        }
 24 
 25 //方法二：利用HashSet的特征，只能存放不同的值  
 26 //        HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
 27 //        randomSet(20, 50, 10, set);
 28 //        for (int j : set) {
 29 //            System.out.println(j);
 30 //        }
 31 
 32 //方法三：排除已随机到的数  
 33       int[] reult2 = randomArray(0, 20, 18);
 34 //      for (int i : reult2) {
 35 //          System.out.println(i);
 36 //      }        
 37 }      
 38     
 39     //二、随机给定范围内N个不重复的数
 40     /** 
 41      * 方法一：最简单最易理解的两重循环去重  
 42      * 随机指定范围内N个不重复的数 
 43      * 最简单最基本的方法 
 44      * @param min 指定范围最小值 
 45      * @param max 指定范围最大值 
 46      * @param n 随机数个数 
 47      */  
 48     public static int[] randomCommon(int min, int max, int n){  
 49         if (n > (max - min + 1) || max < min) {  
 50                return null;  
 51            }  
 52         int[] result = new int[n];  
 53         int count = 0;  
 54         while(count < n) {  
 55             int num = (int) (Math.random() * (max - min)) + min;  
 56             boolean flag = true;  
 57             for (int j = 0; j < n; j++) {  
 58                 if(num == result[j]){
 59                     flag = false;  
 60                     break;  
 61                 }  
 62             }  
 63             if(flag){  
 64                 result[count] = num;  
 65                 count++;  
 66             }  
 67         }  
 68         return result;  
 69     }  
 70     
 71     /** 
 72      * 方法二：利用HashSet的特征，只能存放不同的值  
 73      * 随机指定范围内N个不重复的数 
 74      * 利用HashSet的特征，只能存放不同的值 
 75      * @param min 指定范围最小值 
 76      * @param max 指定范围最大值 
 77      * @param n 随机数个数 
 78      * @param HashSet<Integer> set 随机数结果集 
 79      */  
 80        public static void randomSet(int min, int max, int n, HashSet<Integer> set) {  
 81            if (n > (max - min + 1) || max < min) {  
 82                return;  
 83            }  
 84            for (int i = 0; i < n; i++) {  
 85                // 调用Math.random()方法  
 86                int num = (int) (Math.random() * (max - min)) + min;  
 87                set.add(num);// 将不同的数存入HashSet中  
 88            }  
 89            int setSize = set.size();  
 90            // 如果存入的数小于指定生成的个数，则调用递归再生成剩余个数的随机数，如此循环，直到达到指定大小  
 91            if (setSize < n) {  
 92             randomSet(min, max, n - setSize, set);// 递归  
 93            }  
 94        }  
 95        
 96     /** 
 97      * 方法三：排除已随机到的数  
 98      * 随机指定范围内N个不重复的数 
 99      * 在初始化的无重复待选数组中随机产生一个数放入结果中， 
100      * 将待选数组被随机到的数，用待选数组(len-1)下标对应的数替换 
101      * 然后从len-2里随机产生下一个随机数，如此类推 
102      * @param max  指定范围最大值 
103      * @param min  指定范围最小值 
104      * @param n  随机数个数 
105      * @return int[] 随机数结果集 
106      */  
107     public static int[] randomArray(int min,int max,int n){
108         //min=20 max=40 n=10 
109         int len = max-min+1;  
110           
111         if(max < min || n > len){  
112             return null;  
113         }  
114           
115         //初始化给定范围的待选数组  
116         int[] source = new int[len];  
117            for (int i = min; i < min+len; i++){  
118             source[i-min] = i;  
119            }
120            //source 初始化之后就是min~max(包括首尾) 之间的所有数字的一个数组.[20,21...,10]
121              
122            int[] result = new int[n];  
123            Random random = new Random();  
124            int index = 0;  
125            for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
126                System.out.println("第"+i+"次循环");
127                
128                int randomInt = random.nextInt();
129                int maxEffectiveArraySubScript = len--;//最大有效数组下标,数组中超过这个下标的值都没有用了...
130                //待选数组0到(len-2)随机一个下标    除数(maxEffectiveArraySubScript) 取余 范围为(0~maxEffectiveArraySubScript-1)
131                //即(0~maxEffectiveArraySubScript-1) <==> 0到(len-2)
132                index = Math.abs(randomInt % maxEffectiveArraySubScript ); 
133                
134                System.out.println("randomInt:"+randomInt+",原数组最大有效角标:"+maxEffectiveArraySubScript+",index:"+index);
135                System.out.println("原数组有效检索子数组:");
136                printArray(source,maxEffectiveArraySubScript);
137                System.out.println("");
138                
139                //将随机到的数放入结果集  
140                result[i] = source[index];
141                System.out.println("找到的数为:"+result[i]);
142                //将待选数组中被随机到的数，用待选数组(len-1)下标对应的数替换 ,这样确保"有效检索子数组"中后面没有检索到的数据前移,下一次仍可能随机找到.
143                //因为每一次循环 原数组的有效长度都是-1的...
144                source[index] = source[len];
145                
146                System.out.println("原数组变成:");
147                printArray(source);
148                System.out.println("");
149                System.out.println("目标数组为:");
150                printArray(result);
151                System.out.println("");
152            }  
153            return result;  
154     }
155     
156     public static void printArray(int []  intArray){
157         for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
158             System.out.print(intArray[i]+",");
159         }
160     }
161     
162     public static void printArray(int []  intArray,int maxArrayNum){
163         for (int i = 0; i < maxArrayNum; i++) {
164             System.out.print(intArray[i]+",");
165         }
166     }
167 }