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实例解析常用的java随机数生成办法
随机数是任何一种编程语言最基本的特征之一，在技术开发中应用很广泛，因为有时我们需要随机生成一个固定长度的数字、字符串亦或者是需要随机生成一个不定长度的数字、或者进行一个模拟的随机选择等。Java就为我们提供了最基本的工具，可以帮助开发者生成不同条件下需要的随机数。java中产生随机数和c的差不多，一般有两种随机数，一个是Math中random()方法，一个是Random类。不过不管是c还是java，要产生随机数都需要设置随机数种子，如果设置的是一样的话，每次获得的随机数是一样的。下面来汇总一下常见的不同类型的java随机数是如何生成的。
java产生随机数的基本方法
方法一：在j2se里我们可以使用Math.random()方法来产生一个随机数，这个产生的随机数是0-1之间的一个double，我们可以把他乘以一定的数，比如说乘以100，他就是个100以内的随机，这个在j2me中没有。(数据类型)(最小值+Math.random()*(最大值-最小值+1))
例1:从1到10的int型随数
(int)(1+Math.random()*(10-1+1))例2：
随机生成0~100中的其中一个数
在上面我们已经知道了Math.random()返回的只是从0到1之间的小数，如果要50到100，就先放大50倍，即0到50之间，这里还是小数，如果要整数，就强制转换int，然后再加上50即为50~100。
最终代码：
(int)(Math.random()*50) + 50
Random random = new Random();//默认构造方法
Random random = new Random(1000);//指定种子数字
在进行随机时，随机算法的起源数字称为种子数(seed)，在种子数的基础上进行一定的变换，从而产生需要的随机数字。
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。也就是说，两个种子数相同的Random对象，第一次生成的随机数字完全相同，第二次生成的随机数字也完全相同。
例：获取[0, 100)之间的int整数。
int i2 = random.nextInt(100);
Random 的函数接口：
// 构造函数(一)： 创建一个新的随机数生成器。
Random()
// 构造函数(二)： 使用单个 long 种子创建一个新随机数生成器： public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它来保存随机数生成器的状态。
Random(long seed)
boolean nextBoolean() // 返回下一个“boolean类型”伪随机数。
void nextBytes(byte[] buf) // 生成随机字节并将其置于字节数组buf中。
double nextDouble() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的double类型”的随机数。
float nextFloat() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的float类型”的随机数。
int nextInt() // 返回下一个“int类型”随机数。
int nextInt(int n) // 返回一个“[0, n) 之间的int类型”的随机数。
long nextLong() // 返回下一个“long类型”随机数。
synchronized double nextGaussian() // 返回下一个“double类型”的随机数，它是呈高斯（“正常地”）分布的 double 值，其平均值是 0.0，标准偏差是 1.0。
synchronized void setSeed(long seed) // 使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。
Random类中的常用方法：
Random 类中的方法比较简单，每个方法的功能也很容易理解。需要说明的是，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是均等的。下面对这些方法做一下基本的介绍：
a 、public boolean nextBoolean()
该方法的作用是生成一个随机的boolean值，生成true和false的值几率相等，也就是都是50%的几率。
b 、public double nextDouble()
该方法的作用是生成一个随机的double值，数值介于[0,1.0)之间，这里中括号代表包含区间端点，小括号代表不包含区间端点，也就是0到1之间的随机小数，包含0而不包含1.0。
c 、public int nextInt()
该方法的作用是生成一个随机的int值，该值介于int的区间，也就是-2的31次方到2的31次方-1之间。
如果需要生成指定区间的int值，则需要进行一定的数学变换，具体可以参看下面的使用示例中的代码。
d 、public int nextInt(int n)
该方法的作用是生成一个随机的int值，该值介于[0,n)的区间，也就是0到n之间的随机int值，包含0而不包含n。
如果想生成指定区间的int值，也需要进行一定的数学变换，具体可以参看下面的使用示例中的代码。
e 、public void setSeed(long seed)
该方法的作用是重新设置Random对象中的种子数。设置完种子数以后的Random对象和相同种子数使用new关键字创建出的Random对象相同。
使用Random类，一般是生成指定区间的随机数字，下面就一一介绍如何生成对应区间的随机数字。以下生成随机数的代码均使用以下Random对象r进行生成：
Random r = new Random();
a 、生成[0,1.0)区间的小数
double d1 = r.nextDouble();
直接使用nextDouble方法获得。
b、生成[0,5.0)区间的小数
double d2 = r.nextDouble() * 5;
因为nextDouble方法生成的数字区间是[0,1.0)，将该区间扩大5倍即是要求的区间。
同理，生成[0,d)区间的随机小数，d为任意正的小数，则只需要将nextDouble方法的返回值乘以d即可。
c、生成[1,2.5)区间的小数 [n1，n2]
double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;【也就是 r.nextDouble() * (n2-n1)+n1】
生成[1,2.5)区间的随机小数，则只需要首先生成[0,1.5)区间的随机数字，然后将生成的随机数区间加1即可。
同理，生成任意非从0开始的小数区间[d1,d2)范围的随机数字(其中d1不等于0)，则只需要首先生成[0,d2-d1)区间的随机数字，然后将生成的随机数字区间加上d1即可。
d、生成任意整数
int n1 = r.nextInt();
直接使用nextInt方法即可。
e、生成[0,10)区间的整数
int n2 = r.nextInt(10);
n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);
以上两行代码均可生成[0,10)区间的整数。
第一种实现使用Random类中的nextInt(int n)方法直接实现。
第二种实现中，首先调用nextInt()方法生成一个任意的int数字，该数字和10取余以后生成的数字区间为(-10,10)，因为按照数学上的规定余数的绝对值小于除数，然后再对该区间求绝对值，则得到的区间就是[0,10)了。
同理，生成任意[0,n)区间的随机整数，都可以使用如下代码：
int n2 = r.nextInt(n);
n2 = Math.abs(r.nextInt() % n);
f、生成[0,10]区间的整数
int n3 = r.nextInt(11);
n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11);
相对于整数区间，[0,10]区间和[0,11)区间等价，所以即生成[0,11)区间的整数。
g、生成[-3,15)区间的整数
int n4 = r.nextInt(18) - 3; 【也就是 r.nextInt() * (n2-n1)+n1】 n1是个负数
n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3;
生成非从0开始区间的随机整数，可以参看上面非从0开始的小数区间实现原理的说明。
方法三：通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。
通过System.currentTimeMillis()来获取随机数。实际上是获取当前时间毫秒数，它是long类型。使用方法如下：
final long l = System.currentTimeMillis();
final long l = System.currentTimeMillis();
final int i = (int)( l % 100 );
实例学习：
下面通过示例演示上面3种获取随机数的使用方法。 源码如下(RandomTest.java)：
import java.util.Random;
import java.lang.Math;
/**
* java 的随机数测试程序。共3种获取随机数的方法：
* (01)、通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。
* (02)、通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。
* (03)、通过Random类来产生一个随机数，这个是专业的Random工具类，功能强大。
*
* @author skywang
* @email kuiwu-wang@163.com
*/
public class RandomTest{
public static void main(String args[]){
// 通过System的currentTimeMillis()返回随机数
testSystemTimeMillis();
// 通过Math的random()返回随机数
testMathRandom();
// 新建“种子为1000”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API
testRandomAPIs(new Random(1000), " 1st Random(1000)");
testRandomAPIs(new Random(1000), " 2nd Random(1000)");
// 新建“默认种子”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API
testRandomAPIs(new Random(), " 1st Random()");
testRandomAPIs(new Random(), " 2nd Random()");
}
/**
* 返回随机数-01：测试System的currentTimeMillis()
*/
private static void testSystemTimeMillis() {
// 通过
final long l = System.currentTimeMillis();
// 通过l获取一个[0, 100)之间的整数
final int i = (int)( l % 100 );
System.out.printf("\n---- System.currentTimeMillis() ----\n l=%s i=%s\n", l, i);
}
/**
* 返回随机数-02：测试Math的random()
*/
private static void testMathRandom() {
// 通过Math的random()函数返回一个double类型随机数，范围[0.0, 1.0)
final double d = Math.random();
// 通过d获取一个[0, 100)之间的整数
final int i = (int)(d*100);
System.out.printf("\n---- Math.random() ----\n d=%s i=%s\n", d, i);
}
/**
* 返回随机数-03：测试Random的API
*/
private static void testRandomAPIs(Random random, String title) {
final int BUFFER_LEN = 5;
// 获取随机的boolean值
boolean b = random.nextBoolean();
// 获取随机的数组buf[]
byte[] buf = new byte[BUFFER_LEN];
random.nextBytes(buf);
// 获取随机的Double值，范围[0.0, 1.0)
double d = random.nextDouble();
// 获取随机的float值，范围[0.0, 1.0)
float f = random.nextFloat();
// 获取随机的int值
int i1 = random.nextInt();
// 获取随机的[0,100)之间的int值
int i2 = random.nextInt(100);
// 获取随机的高斯分布的double值
double g = random.nextGaussian();
// 获取随机的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("]");
}
实例2：
问题：生成(－10,10)之间的保留小数点后两位数的随机数。
解决方法：
1.java中随机数生成函数Random r=new Random(); r.nextFloat();//生成(0,1)之间的浮点型随机数。将上述随机数乘以10，得到生成(0,10)之间的随机数。
2.生成一个Boolean型的随机数用于控制数的正负：r.nextBoolean();
3.保留小数位数两位的方法：Math.floor(n*100+0.5)/100;得到的数为double型。
代码如下：
import java.util.*;
public class CreateRandom {
public float numRandom(){
float num;
Random r=new Random();
float value = (float) (Math.floor(r.nextFloat()*1000+0.5)/100);
Boolean b = r.nextBoolean();
if(b){
num = value;
}
else{
num=0-value;
}
return num;
}
public static void main(String[] args) {
CreateRandom cr = new CreateRandom();
float num = cr.numRandom();
System.out.print(num);
}
}
实例3：
Java生成随机无重复随机数，使用ArrayList实现
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
* 生成随机无重复随机数，使用ArrayList实现
*
* 算法：加入随机数时检测列表中是否已存在此随机数，有则重来，无则加入。
*
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
int length = 50; // 50个随机数
Random random = new Random();
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 0; i < length; i++) {
int number = random.nextInt(100) + 1; // 1-100的随机数（此处100必须比length大，否则会死循环）
if (!list.contains(number)) {
list.add(number);
} else {
i--; // 保证生成的随机数个数足够，防止有重复随机数时造成空位
}
}
for (int i = 0; i < length; i++) {
System.out.print(list.get(i) + "\t");
if ((i + 1) % 10 == 0) {
System.out.println("");
}
}
}
}
实例4：
java生成固定位数的密码随机数代码
public class RandomPassword {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println(genRandomNum(10));
}
/**
* 生成随即密码
*
* @param pwd_len
* 生成的密码的总长度
* @return 密码的字符串
*/
public static String genRandomNum(int pwd_len) {
// 35是因为数组是从0开始的，26个字母+10个数字
final int maxNum = 36;
int i; // 生成的随机数
int count = 0; // 生成的密码的长度
char[] str = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
'9' };
StringBuffer pwd = new StringBuffer("");
Random r = new Random();
while (count < pwd_len) {
// 生成随机数，取绝对值，防止生成负数，
i = Math.abs(r.nextInt(maxNum)); // 生成的数最大为36-1
if (i >= 0 && i < str.length) {
pwd.append(str[i]);
count++;
}
}
return pwd.toString();
}
}
实例5：
Java生成带权重的随机数
package test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
//带权重的随机数
//面试的时候面试官问道一个这样的问题
//A、B、C三个字符分别出现的概率是30%,40%,30%
//分析：首先1-100随机产生一个数，判断这个数，1-30出现的概率是30%， 31—70出现的概率是40%， 71-100出现的概率是30%
public class WeightRandom {
public static void main(String[] args) {
Random ran = new Random();
String str=getWanfei(ran.nextInt(100));
Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
map.put("key","A");
map.put("value","30");
Map<String,Object> map1 = new HashMap<String,Object>();
map.put("key","B");
map.put("value","70");
List<Map<String,Object>> list = new ArrayList<Map<String,Object>>();
list.add(map);
list.add(map1);
System.out.println( getWeight(list,ran.nextInt(100)));
}
//知道权重的情况下
public static String getWanfei(int num){
if(num>=1 && num<=30){
return "A";
}else if(num>=31 && num<70){
return "B";
}else{
return "C";
}
}
//如果A、B、C的个数不确定 ，权重的总数也也不确定
public static String getWeight(List<Map<String,Object>> list,int ran){
//map里放的是a,b,c 值，和每个a、b、c对应的权重
int sum=0;
int total = list.size();
for(int i=0;i<total;i++){
sum+=Integer.parseInt(list.get(i).get("value").toString());
if(ran<=sum){
return list.get(i).get("key").toString();
}
}
return null;
}
}
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