JAVA中的Random()详解

悠悠 2021-07-26 02:29 405阅读 0赞

Java中存在着两种Random函数：

一、java.lang.Math.Random;

二、java.util.Random

## 第一种： ##

调用这个Math.Random()函数能够返回带正号的double值，该值大于等于0.0且小于1.0，即取值范围是\[0.0,1.0)的左闭右开区间，返回值是一个伪随机选择的数，在该范围内（近似）均匀分布。例子如下：

public class RandomCoder {
        public static void main(String[] args) {
            random();
        }
     
        private static void random() {
            double random = Math.random();//产生一个[0，1)之间的随机数
            System.out.println(random);
        }
    }

第二种：  
下面Random()的两种构造方法：

Random()：创建一个新的随机数生成器。

Random(long seed)：使用单个 long 种子创建一个新的随机数生成器。

我们可以在构造Random对象的时候指定种子（这里指定种子有何作用，请接着往下看），如：

Random r1 = new Random(20);

或者默认当前系统时间的毫秒数作为种子数:

Random r1 = new Random();

需要说明的是：你在创建一个Random对象的时候可以给定任意一个合法的种子数，种子数只是随机算法的起源数字，和生成的随机数的区间没有任何关系。如下面的Java代码：

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

初始化时25并没有起直接作用（注意：不是没有起作用）,rand.nextInt(100);中的100是随机数的上限,产生的随机数为0-100的整数,不包括100。

对于种子相同的Random对象，生成的随机数序列是一样的。

Random ran1 = new Random(10);
    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(ran1.nextInt(10) + " ");
       }
    System.out.println();
    Random ran2 = 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(ran2.nextInt(10) + " ");
      }
       /**
             * 输出结果为：
             *
             * 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
             *
       */

在没带参数构造函数生成的Random对象的种子缺省是当前系统时间的毫秒数

Random r3 = new Random();
            System.out.println();
            System.out.println("使用种子缺省是当前系统时间的毫秒数的Random对象生成[0,10)内随机整数序列");
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.print(r3.nextInt(10)+" ");
            }
            /**
             * 输出结果为：
             * 
             * 使用种子缺省是当前系统时间的毫秒数的Random对象生成[0,10)内随机整数序列
             * 1 1 0 4 4 2 3 8 8 4
             *  
             */

另外，直接使用Random无法避免生成重复的数字，如果需要生成不重复的随机数序列，需要借助数组和集合类

package com.zoo.lion.util;
     
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Random;
     
    /**
     * @Author: xf
     * @Date: 2019/6/5 12:54
     * @Version 1.0
     */
    public class RandomCoder {
        public static void main(String[] args) {
            random();
        }
     
        private static void random() {
            ArrayList list = getDiffNO(10);
            System.out.println();
            System.out.println("产生的n个不同的随机数：" + list);
        }
     
        /**
         * 生成n个不同的随机数，且随机数区间为[0,10)
         *
         * @param n
         * @return
         */
        private static ArrayList<Integer> getDiffNO(int n) {
            // 生成 [0-n) 个不重复的随机数
            // list 用来保存这些随机数
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            Random rand = new Random();
            boolean[] bool = new boolean[n];
            int num = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                do {
                    // 如果产生的数相同继续循环
                    num = rand.nextInt(n);
                } while (bool[num]);
                bool[num] = true;
                list.add(num);
            }
            return list;
        }
    }

备注：下面是Java.util.Random()方法摘要：

protected int next(int bits)：生成下一个伪随机数。  
boolean nextBoolean()：返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的boolean值。  
void nextBytes(byte\[\] bytes)：生成随机字节并将其置于用户提供的 byte 数组中。  
double nextDouble()：返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在0.0和1.0之间均匀分布的 double值。  
float nextFloat()：返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在0.0和1.0之间均匀分布float值。  
double nextGaussian()：返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、呈高斯（“正态”）分布的double值，其平均值是0.0标准差是1.0。  
int nextInt()：返回下一个伪随机数，它是此随机数生成器的序列中均匀分布的 int 值。  
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（包括和指定值（不包括）之间均匀分布的int值。  
long nextLong()：返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的 long 值。  
void setSeed(long seed)：使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。  
下面给几个例子：

生成\[0,1.0)区间的小数：double d1 = r.nextDouble();  
生成\[0,5.0)区间的小数：double d2 = r.nextDouble() \* 5;  
生成\[1,2.5)区间的小数：double d3 = r.nextDouble() \* 1.5 + 1;  
生成-231到231-1之间的整数：int n = r.nextInt();  
生成\[0,10)区间的整数：  
　　　　int n2 = r.nextInt(10);//方法一

n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);//方法二