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生成指定范圍內的隨機數這個是最常用的技術之一,程序員希望通過隨機數的方式來處理眾多的業務邏輯,測試過程中也希望通過隨機數的方式生成包含大量數字的測試用例。
問題往往類似于:
如何隨機生成 1~100 之間的隨機數,取值包含邊界值 1 和 100。
或者是:
如何隨機生成隨機的3位整數?
等等……
以 Java 語言為例,我們觀察其 Random 對象的 nextInt(int) 方法,發現這個方法將生成 0 ~ 參數之間隨機取值的整數。例如(假設先有 Random rand = newRandom();,下同):
rand.nextInt(100);
這行代碼將生成范圍0~100 之間的隨機數,有趣的是,取值可能為 0 ,但不可能為 100。我們用中學數學課學習的區間表示法,表示為:[0, 100)。
那么如果要獲得區間 [1~100]的隨機數,該怎么辦呢?稍微動動腦筋就可以想到:區間 [0, 100) 內的整數,實際上就是區間 [0, 99]。因為最大邊界為100,可惜不能等于100,因此最大可能產生的“整數”就是99。
既然rand.nextInt(100) 獲得的值是區間 [0, 99],那么在這個區間左右各加 1,就得到了區間 [1, 100]。因此,代碼寫成:
rand.nextInt(100)+ 1;
即可。運行下面的代碼,將獲得 [1, 100] 的 10 個取值。
import java.util.Random; public class Test { public static void main(String[] args){ Random rand = new Random(); for(int i=0; i<10; i++) { System.out.println(rand.nextInt(100) + 1); } } }
同理,很容易知道如果要獲得隨機兩位整數,代碼寫成:rand.nextInt(90) + 10;
你一定很驚訝,為什么是這么寫出來的。其實,在 nextInt() 方法中作為參數的數字 90 表示:你希望生成的隨機數的所有取值的可能性的數量(在本命題中,兩位整數取值為 [10, 99],共90個數);加好后面的數字 10 ,表示區間的最小取值。
你可以驗證下,按照這樣理解,[1, 100] 的隨機數,是不是應該寫成rand.nextInt(100) + 1 。千萬不要把參數 100 理解為最大取值。只是區間 [1, 100] 正好從 1 開始,所以最大取值和取值可能性數量正好同為 100。
因此,
生成隨機三位數的代碼為:
rand.nextInt(900)+ 100;
生成區間 [64,128] 中隨機值的代碼為:
rand.nextInt(65)+ 64;
取值可能性的數量是如何計算出來的呢?當然是 最大取值-最小取值+1 ,所以,有最終公式如下:
// For Java
int randNumber =rand.nextInt(MAX - MIN + 1) + MIN; // randNumber 將被賦值為一個 MIN 和 MAX 范圍內的隨機數
下面億速云小編分享一個網上常用的函數
函數一、要生成在[min,max]之間的隨機整數
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]之間的隨機數,然后對(max-min+1)取模。
以生成[10,20]隨機數為例,首先生成0-20的隨機數,然后對(20-10+1)取模得到[0-10]之間的隨機數,然后加上min=10,最后生成的是10-20的隨機數
函數二、
import java.util.*; import java.io.*; public class Random_Different { public static void main(String[] args) throws IOException{ System.out.print("輸入產生的隨機數范圍,1到N,N="); int n=0; try{ n=Integer.parseInt(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)).readLine()); }catch(Exception e){ System.out.println("N必須為正整數"); return; } if(n<1){ System.out.println("N必須為正數"); return; } int randArr[]=new int[n]; int i=0; while(i<n){ int rand=(new Random().nextInt(n)+1); boolean isRandExist=false; for(int j=0;j<randArr.length;j++){ if(randArr[j]==rand){ isRandExist=true; break; } } if(isRandExist==false){ randArr[i]=rand; i++; } } System.out.println(Arrays.toString(randArr)); } }
首先在1~n產生一個隨機數X,然后對這個之前產生的數據進行遍歷,判斷是否存在有數等于這個新產生的隨機數的,如果有,立flag,
然后對之前的數據遍歷完畢之后,判斷flag是否立起來,
如果是,就不添加這個隨機數進數組,重新產生隨機數并收起flag,再重新遍歷已有的數據中是否已有這個隨機數,
如果否,就添加,直到n個數據產生完畢。
最后輸出這個n個數據。
具體的運行效果如下:
為了說明這個程序是健壯的,讓電腦輸入N,其中這個N從1-20,可以觀察到,輸出的數組中沒有一個數是相同的,完成任務!
更多的數也是沒有問題的,你設置N=二十萬,都沒有問題,這里由于本猿猴的機器太渣,設置個N=33說明效果。
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