Java隨機數

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1 隨機數的三種產生方式

本章先講解Java隨機數的幾種產生方式，然後通過樣本對其進行示範。

廣義上講，Java中的隨機數的有三種產生方式：

(01). 通過System.currentTimeMillis()來擷取一個目前時間毫秒數的long型數字。
(02). 通過Math.random()返回一個0到1之間的double值。
(03). 通過Random類來產生一個隨機數，這個是專業的Random工具類，功能強大。

1.1 第1種

通過System.currentTimeMillis()來擷取隨機數。實際上是擷取目前時間毫秒數，它是long類型。使用方法如下：

final long l = System.currentTimeMillis();

 

若要擷取int類型的整數，只需要將上面的結果轉行成int類型即可。比如，擷取[0, 100)之間的int整數。方法如下：

final long l = System.currentTimeMillis();final int i = (int)( l % 100 );

1.2 第2種

通過Math.random()來擷取隨機數。實際上，它返回的是0(包含)到1(不包含)之間的double值。使用方法如下：

final double d = Math.random();

若要擷取int類型的整數，只需要將上面的結果轉行成int類型即可。比如，擷取[0, 100)之間的int整數。方法如下：

final double d = Math.random();final int i = (int)(d*100);

1.3 第3種

通過Random類來擷取隨機數。

使用方法如下：
(01) 建立Random對象。有兩種方法可以建立Random對象，如下：

Random random = new Random();//預設構造方法Random random = new Random(1000);//指定種子數字

02) 通過Random對象擷取隨機數。Random支援的隨機實值型別包括：boolean, byte, int, long, float, double。
比如，擷取[0, 100)之間的int整數。方法如下

int i2 = random.nextInt(100);

Random 的函數介面

// 建構函式(一)： 建立一個新的隨機數產生器。 Random() // 建構函式(二)： 使用單個 long 種子建立一個新隨機數產生器： public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它來儲存隨機數產生器的狀態。Random(long seed) boolean nextBoolean()         // 返回下一個“boolean類型”偽隨機數。 void    nextBytes(byte[] buf) // 產生隨機位元組並將其置於位元組數組buf中。 double  nextDouble()          // 返回一個“[0.0, 1.0) 之間的double類型”的隨機數。 float   nextFloat()           // 返回一個“[0.0, 1.0) 之間的float類型”的隨機數。 int     nextInt()             // 返回下一個“int類型”隨機數。 int     nextInt(int n)        // 返回一個“[0, n) 之間的int類型”的隨機數。 long    nextLong()            // 返回下一個“long類型”隨機數。 synchronized double nextGaussian()   // 返回下一個“double類型”的隨機數，它是呈高斯（“正常地”）分布的 double 值，其平均值是 0.0，標準差是 1.0。 synchronized void setSeed(long seed) // 使用單個 long 種子設定此隨機數產生器的種子。

1.4 擷取隨機數樣本

下面通過樣本示範上面3種擷取隨機數的使用方法。
源碼如下(RandomTest.java)：

import java.util.Random;import java.lang.Math;/** * java 的隨機數測試程式。共3種擷取隨機數的方法： *   (01)、通過System.currentTimeMillis()來擷取一個目前時間毫秒數的long型數字。 *   (02)、通過Math.random()返回一個0到1之間的double值。 *   (03)、通過Random類來產生一個隨機數，這個是專業的Random工具類，功能強大。 * * @author skywang * @email [email protected] */public class RandomTest{    public static void main(String args[]){        // 通過System的currentTimeMillis()返回隨機數        testSystemTimeMillis();        // 通過Math的random()返回隨機數        testMathRandom();        // 建立“種子為1000”的Random對象，並通過該種子去測試Random的API        testRandomAPIs(new Random(1000), " 1st Random(1000)");        testRandomAPIs(new Random(1000), " 2nd Random(1000)");        // 建立“預設種子”的Random對象，並通過該種子去測試Random的API        testRandomAPIs(new Random(), " 1st Random()");        testRandomAPIs(new Random(), " 2nd Random()");    }    /**     * 返回隨機數-01：測試System的currentTimeMillis()     */    private static void testSystemTimeMillis() {        // 通過        final long l = System.currentTimeMillis();        // 通過l擷取一個[0, 100)之間的整數        final int i = (int)( l % 100 );        System.out.printf("\n---- System.currentTimeMillis() ----\n l=%s i=%s\n", l, i);    }    /**     * 返回隨機數-02：測試Math的random()     */    private static void testMathRandom() {        // 通過Math的random()函數返回一個double類型隨機數，範圍[0.0, 1.0)        final double d = Math.random();        // 通過d擷取一個[0, 100)之間的整數        final int i = (int)(d*100);        System.out.printf("\n---- Math.random() ----\n d=%s i=%s\n", d, i);    }    /**     * 返回隨機數-03：測試Random的API     */    private static void testRandomAPIs(Random random, String title) {        final int BUFFER_LEN = 5;        // 擷取隨機的boolean值        boolean b = random.nextBoolean();        // 擷取隨機的數組buf[]        byte[] buf = new byte[BUFFER_LEN];        random.nextBytes(buf);        // 擷取隨機的Double值，範圍[0.0, 1.0)        double d = random.nextDouble();        // 擷取隨機的float值，範圍[0.0, 1.0)        float f = random.nextFloat();        // 擷取隨機的int值        int i1 = random.nextInt();        // 擷取隨機的[0,100)之間的int值        int i2 = random.nextInt(100);        // 擷取隨機的高斯分布的double值        double g = random.nextGaussian();        // 擷取隨機的long值        long l = random.nextLong();        System.out.printf("\n---- %s ----\nb=%s, d=%s, f=%s, i1=%s, i2=%s, g=%s, l=%s, buf=[",                title, b, d, f, i1, i2, g, l);        for (byte bt:buf)             System.out.printf("%s, ", bt);        System.out.println("]");    }}

 

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