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java怎么實現隨機不重復數字?針對這個問題,這篇文章給出了相對應的分析和解答,希望能幫助更多想解決這個問題的朋友找到更加簡單易行的辦法。
為了更好地理解這個題意,我們先來看下具體內容:生成一個1-100的隨機數組,但數組中的數字不能重復,即位置是隨機的,但數組元素不能重復。
在這里呢,沒有給我們規定數組的長度,我們可以讓它是1-100之間的任意長度。
接下來讓我們看一下幾種實現方法并對這幾種方法作個對比。
通常我們會使用ArrayList或數組來實現,先來看下ArrayList實現過程,如下面代碼所示:
import java.util.ArrayList; import java.util.Random; /** * 使用ArrayList實現 * @Description: * @File: Demo.java * @Date 2012-10-18 下午06:16:55 * @Version V1.0 */ public class Demo { public static void main(String[] args) { Object[] values = new Object[20]; Random random = new Random(); ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); for(int i = 0; i < values.length;i++){ int number = random.nextInt(100) + 1; if(!list.contains(number)){ list.add(number); } } values = list.toArray(); // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < values.length;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } } }
使用數組實現的過程如下所示代碼:
import java.util.Random; /** * 使用數組實現 * @Description: * @File: Demo4.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 下午06:27:38 * @Version V1.0 */ public class Demo4 { public static void main(String[] args) { int[] values = new int[20]; Random random = new Random(); for(int i = 0;i < values.length;i++){ int number = random.nextInt(100) + 1; for(int j = 0;j <= i;j++){ if(number != values[j]){ values[i]=number; } } } // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < values.length;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } } }
上面這兩個實現過程效率比較低的。因為在每次添加時都要去遍歷一下當前列表中是否存在這個數字,時間復雜度是O(N^2)。我們可以這樣思考一下:既然涉及到無重復,我們可以想一下HashSet和HashMap的功能。
HashSet實現Set接口,Set在數學上的定義就是無重復,無次序的集合。而HashMap實現Map,也是不允許重復的Key。這樣我們可以使用HashMap或HashSet來實現。
在使用HashMap實現時,只需要將它的key轉化成數組就Ok了,如下代碼:
import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Random; import java.util.Map.Entry; /** * 使用HashMap實現 * @Description: * @File: Demo.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 下午06:12:50 * @Version V1.0 */ public class Demo { public static void main(String[] args) { int n = 0; Object[] values = new Object[20]; Random random = new Random(); HashMap<Object, Object> hashMap = new HashMap<Object, Object>(); // 生成隨機數字并存入HashMap for(int i = 0;i < values.length;i++){ int number = random.nextInt(100) + 1; hashMap.put(number, i); } // 從HashMap導入數組 values = hashMap.keySet().toArray(); // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < values.length;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } // Iterator iter = hashMap.entrySet().iterator(); // // 遍歷HashMap // while (iter.hasNext()) { // Entry<Integer, Integer> entry = (Entry)iter.next(); // int key = entry.getKey(); // n++; // // System.out.print(key + "\t"); // // if(n % 10 == 0){ // System.out.println("\n"); // } // } } }
由于HashSet和HashMap的關系太近了,HashSet在底層就是用HashMap來實現的,只不過沒有Value的集合,只有一個Key的集合,所以也可使用HashSet來實現,如下代碼:
import java.util.HashSet; import java.util.Random; /** * 使用HashSet實現 * @Description: * @File: Test.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 下午06:11:41 * @Version V1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { Random random = new Random(); Object[] values = new Object[20]; HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<Integer>(); // 生成隨機數字并存入HashSet for(int i = 0;i < values.length;i++){ int number = random.nextInt(100) + 1; hashSet.add(number); } values = hashSet.toArray(); // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < values.length;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } } }
這樣實現效率稍微好些。如果給我們限定了數組的長度,只需要變換下for循環,設置成whlie循環就可以了。如下所示:
import java.util.HashSet; import java.util.Random; /** * 使用HashSet實現 * @Description: * @File: Test.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 下午05:11:41 * @Version V1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { Random random = new Random(); Object[] values = new Object[20]; HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<Integer>(); // 生成隨機數字并存入HashSet while(hashSet.size() < values.length){ hashSet.add(random.nextInt(100) + 1); } values = hashSet.toArray(); // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < values.length;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } } }
以上幾種相比較而言,使用HashMap的效率是比較高的,其實是HashSet,再次是數組,最后是ArrayList。如果我們生成10000個數據將會發現,使用HashMap花費時間是:0.05s,HashSet是0.07s,數組是:0.20s,而ArrayList是0.25s。有興趣的可以設置下時間查看一下。
當然了,除了使用HashMap實現外,還有其它高效的方法。比如,我們可以把1-100這些數字存儲在一個數組中,然后在for循環中隨機產生兩個下標,如果這兩個下標不相等的話,可以交換數組中的元素,實現過程如下所示:
import java.util.Random; /** * 隨機調換位置實現 * @Description: * @File: Demo4.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 下午06:54:06 * @Version V1.0 */ public class Demo4 { public static void main(String[] args) { int values[] = new int[100]; int temp1,temp2,temp3; Random r = new Random(); for(int i = 0;i < values.length;i++){ values[i] = i + 1; } //隨機交換values.length次 for(int i = 0;i < values.length;i++){ temp1 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length-1); //隨機產生一個位置 temp2 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length-1); //隨機產生另一個位置 if(temp1 != temp2){ temp3 = values[temp1]; values[temp1] = values[temp2]; values[temp2] = temp3; } } // 遍歷數組并打印數據 for(int i = 0;i < 20;i++){ System.out.print(values[i] + "\t"); if(( i + 1 ) % 10 == 0){ System.out.println("\n"); } } } }
關于java實現隨機不重復數字的方法就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,可以學到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。
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