Java 生成随机数

Posted 2020-11-18 初心cx

Java中常用的两种产生随机数的方法

一、java.lang.Math类中的random()方法;

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。

第一次调用该方法时，它将创建一个新的伪随机数生成器，与以下表达式完全相同

new java.util.Random

之后，新的伪随机数生成器可用于此方法的所有调用，但不能用于其他地方。

此方法是完全同步的，可允许多个线程使用而不出现错误。但是，如果许多线程需要以极高的速率生成伪随机数，那么这可能会减少每个线程对拥有自己伪随机数生成器的争用。  

 

二、java.util.Random类;

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。

 

//获取当前时间的毫秒数作为随机数种子
long t = System.currentTimeMillis();

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：

 

 

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）。

 

如果我改动代码，改成下面这样：

 

 

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。

 

 

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。

 

reference：

https://www.cnblogs.com/uncle-box/p/5918743.html