初识Java（Java数字处理类-随机数)

爱被打了一巴掌 2022-05-25 00:51 196阅读 0赞

### 一、随机数 ###

在实际开发中产生随机数的使用普遍存在，所以在程序中进行产生随机数操作很重要。在 Java 中主要提供了两种方式产生随机数，分别为调用 Math 类的 random() 方法和 Random 类提供的产生各种数据类型随机数的方法。

1.1 Math.random() 方法

在 Math 类中存在一个 random 方法，用于产生随机数字，这个方法默认生成大于等于 0.0 小于1.0 的 double 型随机数，即 0 <= Math.random() < 1.0 ，虽然 Math.random() 方法只可以产生 0 ~ 1 之间的 double 型数字，其实只要在 Math.random() 语句上稍加处理，就可以使用这个方法产生任意范围的随机数。

(int)(Math.Random() * n)           返回大于等于 0 小于 n 的随机数
    m + (int)(Math.Random()  *n)       返回大于等于 m 小于 m+n (不包括 m+n )的随机数

eg ：创建类，在类中编写 GetEvenNum() 方法产生两数之间的随机数，并在主方法中输出这个随机数。

public class MathRandom {
        /**
         * 定义产生偶数的方法
         * @param num1 起始范围参数
         * @param num2 终止范围参数
         * @return 随机的范围内偶数
         */
        public static int GetEvenNum(double num1 , double num2) {
            //产生 num1 ~ num2 之间的随机数
            int s = (int)num1 + (int)(Math.random() * (num2-num1));
            if(s%2 == 0) {                                                  //判断随机数是否为偶数
            	return s;                                               //返回
            }else {                                                         //结果为奇数
            	return s + 1;                                           //将结果+1返回
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            //调用产生随机数方法
            System.out.println("任意一个 2 ~ 32 之间的偶数:"+GetEvenNum(2, 32));
        }
    }

运行结果为 ：

任意一个 2 ~ 32 之间的偶数:6

每次运行大的结果都不相同，这就实现了随机产生数据的功能，病区每次产生的值都是偶数。为了实现这个功能，这里定义了一个方法 GetEvenNum() ，该方法的残花分别为产生随机数字的上限与下限。因为 m+(int)(Math.random()\*n) 语句可以获取 m ~ m+n 之间的随机数，所以 “ 2+(int)(Math.random()\*(32-2)) ” ，这个表达式就可以求出 2~32 之间的随机数。当获取到这个区间的随机数以后需要判断这个数字是否为偶数时，对该数字做对2取余操作即可。如果该数为奇数，则将该奇数+1 后返回也可得到偶数。

使用 Math 类的 random() 方法也可以随机生成字符，可以使用如下代码生成 a~z 之间的字符

(char)('a' + Math.random()*('z' - 'a' + a));

通过上述表达式可以求出更多的随机字符，如 A ~ Z 之间的随机字符，进而推理出任意两个字符之间的随机字符，可以使用一下语句表示 ：

(char)(char1 + Math.random()*(char2 - char1 + 1));

eg ： 创建类，在类中编写 GetReandomChar() 方法产生随机字符，并在主方法中输出该字符。

public class MathRandomChar {
        //定义获取任意字符之间的随机字符
        public static char GetRandomChar(char char1, char char2) {
            return (char)(char1 + Math.random()*(char2 - char1 + 1));
        }
        public static void main(String[] args) {
            //获取 a~z 之间的随机字符
            System.out.println("任意小写字符:" + GetRandomChar('a', 'z'));
            //获取 A~Z 之间的随机字符
            System.out.println("任意大写字符:" + GetRandomChar('A', 'Z'));
            //获取 0~9 之间的随机字符
            System.out.println("0 到 9 任意数字字符:" + GetRandomChar('0', '9'));
        }
    }

运行结果为 ：

任意小写字符:l
    任意大写字符:P
    0 到 9 任意数字字符:1

random() 方法返回的值实际上是伪随机数，它通过复杂的运算而得到一系列的数。该方法时通过当前时间作为随机数生成器的参数，所以每次执行程序都会产生不同的随机数。

1.2 Random 类

除了 Math 类中的 random() 方法可以获取随机数之外， Java 中还提供了一种可以获取随机数的方式，那就是 java.util.Random 类。可以通过实例化一个 Random 对象创建一个随机数生成器。

语法如下 ：

Random r = new Random();

其中 ： r 是指 Random 对象。

以这种方式实例化对象时， Java 编译器以系统当前时间作为随机数生成器的种子，因为每时每刻的时间不可能相同，所以产生的随机数将不同，但是如果运行速度太快，也会产生两次运行结果相同的随机数。

同时也可以在实例化 Random 对象时，设置随机数生成器的种子。

语法如下 ：

Random r = new Random(seedValue);

r ： Random 类对象

seedValue ：随机数生成器的种子

在 Random 类中提供了获取各种数据类型随机数的方法，下面列举几个常用的方法：

public int nextInt() :             返回一个随机整数
    public int nextInt(int n) :        返回大于等于 0 小于 n 的随机整数
    public long nextLong() :           返回一个随机长整型值
    public boolean nextBoolean() :     返回一个随机布尔型值
    public float nextFloat() :         返回一个随机浮点型值
    public double nextDouble() :       返回一个随机双精度型值
    public double nexGaussian() :      返回一个概率密度为高斯分布的双精度值

eg ： 创建类，在累的主方法中创建 Random 的对象，使用该对象生成各种类型的随机数，并输出结果。

import java.util.Random;                                               //导包
    public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
    Random random = new Random();                                          //实例化一个 Random 类
    System.out.println("随机产生一个整数：" + random.nextInt());
    System.out.println("随机产生一个大于等于 0 小于 10 的整数：" + random.nextInt(10));
    System.out.println("随机产生一个布尔型值：" + random.nextBoolean());
    System.out.println("随机产生一个双精度型的值：" + random.nextDouble());
    System.out.println("随机产生一个浮点型的值：" + random.nextFloat());
    System.out.println("随机产生一个概率密度为高斯分布的双精度值：" + random.nextGaussian());
    }
    }

运行结果为：

随机产生一个大于等于 0 小于 10 的整数：5
    随机产生一个布尔型值：false
    随机产生一个双精度型的值：0.4923202923804435
    随机产生一个浮点型的值：0.6521005
    随机产生一个概率密度为高斯分布的双精度值：-0.2458356560206751