Java 中的Random（）

忘是亡心i 2022-09-17 07:27 100阅读 0赞

1．  创建一个程序，让一年级学生练习加法，程序随机产生两个一位整数number1  和number2 ，显示给学生如 what is 7 + 9 ，学生在输入对话框中敲入答案后，程序显示一个消息对话框，判定答案是true 还是false

package com.zyh.test;
    
    import java.util.Random;
    import javax.swing.JOptionPane;
    
    public class JudgeCalc {
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		Random a = new Random();
    		int aa = a.nextInt()%100;
    		Random b = new Random();
    		int bb = b.nextInt()%100;
    		String s = JOptionPane.showInputDialog("what is " + aa + " + " + bb);
    		int ss = Integer.parseInt(s);
    		if(aa + bb == ss) {
    			JOptionPane.showMessageDialog(null,"恭喜你答对了！"+ aa+"+"+ bb +" = "+ss );
    		}
    		else JOptionPane.showMessageDialog(null,"很遗憾，答错了！"+ aa+"+"+ bb +" = "+ss);
    		
    		
    	}
    }

Java中存在着两种Random函数：

**一、java.lang.Math.Random;**

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。

例如下面的实验代码

[![Java中的Random（）函数][Java_Random]][Java_Random_Java_Random]

编译通过后运行结果如下图

[![Java中的Random（）函数][Java_Random 1]][Java_Random_Java_Random 1]

观察会发现代码的用一个循环10次循环输出num的取值，均随机分布在\[0,3)之间！在使用Math.Random()的时候需要注意的地方时该函数是返回double类型的值，所以在要赋值给其他类型的变量的时候注意需要进行塑形转换。

**二、java.util.Random;**

在Java的API帮助文档中，总结了一下对这个Random()函数功能的描述：

1、java.util.Random类中实现的随机算法是伪随机，也就是**有规则**的随机，所谓有规则的就是在给定种(seed)的区间内随机生成数字；

2、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；

3、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均等；

下面Random()的两种构造方法

**1.Random()：** 创建一个新的随机数生成器。

**2.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对应的相对时间有关的数字作为种子数:

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。

下面是Java.util.Random()方法摘要

**1.protected int next(int bits)**：生成下一个伪随机数。

**2.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。

**3.void nextBytes(byte\[\] bytes)**：生成随机字节并将其置于用户提供的 byte 数组中。

**4.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。

**5.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。

**6.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。

**7.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。

**8.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。

**9.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。

**10.void setSeed(long seed)**：使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。

方法摘要也就这些，下面给几个例子：

1.生成\[0,1.0)区间的小数：double d1 = r.nextDouble();

2.生成\[0,5.0)区间的小数：double d2 = r.nextDouble() \* 5;

3.生成\[1,2.5)区间的小数：double d3 = r.nextDouble() \* 1.5 + 1;

4.生成-231到231-1之间的整数：int n = r.nextInt();

5.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

前面曾讲到过构造Random对象的时候指定种子的问题，到底指定种子有什么作用呢，这里直接用代码例子来做说明：

[![Java中的Random（）函数][Java_Random 2]][Java_Random_Java_Random 2]

在定义的时候分别指定了相同的种子之后，在分别用r1和r2去\[0,30)的随机数，结果编译执行后悔发现结果都是呈现AABB型的，说明r1和r2取的随机数是一模一样的（下图为实验截图）。

[![Java中的Random（）函数][Java_Random 3]][Java_Random_Java_Random 3]

如果我改动代码，改成下面这样：

[![Java中的Random（）函数][Java_Random 4]][Java_Random_Java_Random 4]

再编译输出后，就再也不会得到AABB型的结果，根据代码的区别，就可以知道指定种子数，和不指定种子数的区别在于哪里了。

[![Java中的Random（）函数][Java_Random 5]][Java_Random_Java_Random 5]

最后再来简单对比一下这两个随机函数到底的特点：

1.java.Math.Random()实际是在内部调用java.util.Random()的,它有一个致命的弱点，它和系统时间有关，也就是说相隔时间很短的两个random比如:

double a = Math.random()；

double b = Math.random();

即有可能会得到两个一模一样的double。

2.java.util.Random()在调用的时候可以实现和java.Math.Random()一样的功能，而且他具有很多的调用方法，相对来说比较灵活。所以从总体来看，使用java.util.Random()会相对来说比较灵活一些。

[Java_Random]: http://s15.sinaimg.cn/mw690/93dc666cgd408726286fe&690
[Java_Random_Java_Random]: /images/20220828/3fa41c33b0ba476788e1340813e27a82.png
[Java_Random 1]: http://s13.sinaimg.cn/mw690/93dc666cg7b9a721cf17c&690
[Java_Random_Java_Random 1]: /images/20220828/6b9e4b15c174477da4dc88eaf4971d71.png
[Java_Random 2]: http://s4.sinaimg.cn/mw690/93dc666cgd408af681f03&690
[Java_Random_Java_Random 2]: /images/20220828/0f71df5c1a7241e09742927197b245d5.png
[Java_Random 3]: http://s9.sinaimg.cn/mw690/93dc666cgd408b01e7398&690
[Java_Random_Java_Random 3]: /images/20220828/52ff5b924b6843969bce6f2c83e13a0f.png
[Java_Random 4]: http://s11.sinaimg.cn/mw690/93dc666cgd408b16b360a&690
[Java_Random_Java_Random 4]: /images/20220828/395c47ce471e43a9bb42fe46f68c2e29.png
[Java_Random 5]: http://s3.sinaimg.cn/mw690/93dc666cgd408b2859962&690
[Java_Random_Java_Random 5]: /images/20220828/f427f9732c764fb8a19684d5c1393f90.png