随机数

Posted 2020-09-22 旋羽

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要生成在[min,max]之间的随机整数，

package edu.sjtu.erplab.io;

import java.util.Random;

public class RandomTest {
    public static void main(String[] args) {
        int max=20;
        int min=10;
        Random random = new Random();

        int s = random.nextInt(max)%(max-min+1) + min;
        System.out.println(s);
    }
}

random.nextInt(max)表示生成[0,max]之间的随机数，然后对(max-min+1)取模。

以生成[10,20]随机数为例，首先生成0-20的随机数，然后对(20-10+1)取模得到[0-10]之间的随机数，然后加上min=10，最后生成的是10-20的随机数

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java 产生随机数的方式有以下几种：

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。 
Math.random()  取值范围[1,0)//可以乘以任意数值例如取[0,100)的随机数就可以  100*Math.random()

二.在java.util这个包里面提供了一个Random的类，我们可以新建一个Random的对象来产生随机数，他可以产生随机整数、随机float、随机double，随机long，这个也是我们在j2me的程序里经常用的一个取随机数的方法。 

三.在我们的System类中有一个currentTimeMillis()方法，这个方法返回一个从1970年1月1号0点0分0秒到目前的一个毫秒数，返回类型是long，我们可以拿他作为一个随机数，我们可以拿他对一些数取模，就可以把他限制在一个范围之内啦 

 

对于方法二中的Random类有以下说明： 

java.util.Random类有两种方式构建方式：带种子和不带种子 

不带种子： 
此种方式将会返回随机的数字，每次运行结果不一样 

public class RandomTest { 
public static void main(String[] args) { 
  java.util.Random r=new java.util.Random(); 
for(int i=0;i<10;i++){ 
    System.out.println(r.nextInt()); 
} 

} 
带种子： 
此种方式，无论程序运行多少次，返回结果都是一样的 

public static void main(String[] args) { 
  java.util.Random r=new java.util.Random(10); 
  for(int i=0;i<10;i++){ 
    System.out.println(r.nextInt()); 
  } 
} 

两种方式的差别在于 

(1) 首先请打开Java Doc，我们会看到Random类的说明： 

此类的实例用于生成伪随机数流，此类使用 48 位的种子，该种子可以使用线性同余公式对其进行修改（请参阅 Donald Knuth 的《The Art of Computer Programming, Volume 2》，第 3.2.1 节）。  

如果用相同的种子创建两个 Random 实例，则对每个实例进行相同的方法调用序列，它们将生成并返回相同的数字序列。为了保证实现这种特性，我们为类Random指定了特定的算法。为了 Java 代码的完全可移植性，Java 实现必须让类 Random 使用此处所示的所有算法。但是允许 Random 类的子类使用其他算法，只要其符合所有方法的常规协定即可。  

Java Doc对Random类已经解释得非常明白，我们的测试也验证了这一点。 

(2) 如果没有提供种子数，Random实例的种子数将是当前时间的毫秒数，可以通过System.currentTimeMillis()来获得当前时间的毫秒数。打开JDK的源代码，我们可以非常明确地看到这一点。 

/**  
* Creates a new random number generator. Its seed is initialized to  
* a value based on the current time: 
* Random() { this(System.currentTimeMillis()); }java.lang.System#currentTimeMillis() 
*/ 
public Random() { this(System.currentTimeMillis()); } 


另外：  

random对象的nextInt(),nextInt(int n)方法的说明： 

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。  
int nextInt(int n)  
    返回一个伪随机数，它是从此随机数生成器的序列中取出的、在 0（包括）和指定值（不包括）之间均匀分布的 int值。

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Random()的两种构造方法：

　　　　 Random()：创建一个新的随机数生成器。

　　　　 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的毫秒数作为种子数: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。

备注：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。

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