java中的隨機數Random

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java中一般有兩種隨機數，一個是Math中random()方法，一個是Random類。

 

一、Math.random()

隨即產生0<x<1的小數。

執行個體：如何寫，產生隨機產生出0~100中的其中一個數呢？

    Math.random()返回的只是從0到1之間的小數，如果要50到100，就先放大50倍，即0到50之間，這裡還是小數，如果要整數，就強制轉換int，然後再加上50即為50~100.
最終代碼：(int)(Math.random()*50) + 50

 

二、Random類

Random random = new Random();//預設構造方法

Random random = new Random(1000);//指定種子數字

在進行隨機時，隨機演算法的起源數字稱為種子數(seed)，在種子數的基礎上進行一定的變換，從而產生需要的隨機數字。

相同種子數的Random對象，相同次數產生的隨機數字是完全相同的。也就是說，兩個種子數相同的Random對象，第一次產生的隨機數字完全相同，第二次產生的隨機數字也完全相同。

 

2 、Random類中的常用方法

Random 類中的方法比較簡單，每個方法的功能也很容易理解。需要說明的是，Random類中各方法產生的隨機數字都是均勻分布的，也就是說區間內部的數字產生的幾率是均等的。下面對這些方法做一下基本的介紹：

a 、public boolean nextBoolean()

該方法的作用是產生一個隨機的boolean值，產生true和false的值幾率相等，也就是都是50%的幾率。

b 、public double nextDouble()

該方法的作用是產生一個隨機的double值，數值介於[0,1.0)之間，這裡中括弧代表包含區間端點，小括弧代表不包含區間端點，也就是0到1之間的隨機小數，包含0而不包含1.0。

 

c 、public int nextInt()

該方法的作用是產生一個隨機的int值，該值介於int的區間，也就是-2的31次方到2的31次方-1之間。

如果需要產生指定區間的int值，則需要進行一定的數學變換，具體可以參看下面的使用樣本中的代碼。

d 、public int nextInt(int n)

該方法的作用是產生一個隨機的int值，該值介於[0,n)的區間，也就是0到n之間的隨機int值，包含0而不包含n。

如果想產生指定區間的int值，也需要進行一定的數學變換，具體可以參看下面的使用樣本中的代碼。

e 、public void setSeed(long seed)

該方法的作用是重新設定Random對象中的種子數。設定完種子數以後的Random對象和相同種子數使用new關鍵字建立出的Random對象相同。

3 、Random類使用樣本

使用Random類，一般是產生指定區間的隨機數字，下面就一一介紹如何產生對應區間的隨機數字。以下產生隨機數的代碼均使用以下Random對象r進行產生：

Random r = new Random();

a 、產生[0,1.0)區間的小數

 double d1 = r.nextDouble();
直接使用nextDouble方法獲得。

b、產生[0,5.0)區間的小數

double d2 = r.nextDouble() * 5;

因為nextDouble方法產生的數字區間是[0,1.0)，將該區間擴大5倍即是要求的區間。

 

同理，產生[0,d)區間的隨機小數，d為任意正的小數，則只需要將nextDouble方法的傳回值乘以d即可。

c、產生[1,2.5)區間的小數  [n1，n2]

       double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;【也就是 r.nextDouble() * (n2-n1)+n1】

產生[1,2.5)區間的隨機小數，則只需要首先產生[0,1.5)區間的隨機數字，然後將產生的隨機數區間加1即可。

同理，產生任意非從0開始的小數區間[d1,d2)範圍的隨機數字(其中d1不等於0)，則只需要首先產生[0,d2-d1)區間的隨機數字，然後將產生的隨機數字區間加上d1即可。

d、產生任意整數

int n1 = r.nextInt();

直接使用nextInt方法即可。

e、產生[0,10)區間的整數

int n2 = r.nextInt(10);

n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);

以上兩行代碼均可產生[0,10)區間的整數。

第一種實現使用Random類中的nextInt(int n)方法直接實現。

第二種實現中，首先調用nextInt()方法產生一個任意的int數字，該數字和10取餘以後產生的數字區間為(-10,10)，因為按照數學上的規定餘數的絕對值小於除數，然後再對該區間求絕對值，則得到的區間就是[0,10)了。

同理，產生任意[0,n)區間的隨機整數，都可以使用如下代碼：

int n2 = r.nextInt(n);

n2 = Math.abs(r.nextInt() % n);

f、產生[0,10]區間的整數

int n3 = r.nextInt(11);

n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11);

相對於整數區間，[0,10]區間和[0,11)區間等價，所以即產生[0,11)區間的整數。

g、產生[-3,15)區間的整數

int n4 = r.nextInt(18) - 3;   【也就是 r.nextInt() * (n2-n1)+n1】 n1是個負數

n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3;    

產生非從0開始區間的隨機整數，可以參看上面非從0開始的小數區間實現原理的說明。