JAVA中的Random()函式

Java中存在著兩種Random函式：

一、java.lang.Math.Random;

　　呼叫這個Math.Random()函式能夠返回帶正號的double值，該值大於等於0.0且小於1.0，即取值範圍是[0.0,1.0)的左閉右開區間，返回值是一個偽隨機選擇的數，在該範圍內（近似）均勻分佈。例子如下：

1. package IO;
2. import java.util.Random;
3. public class TestRandom {
4.     
5.     public static void main(String[] args) {
6.         // 案例1
7.         System.out.println("Math.random()=" + Math.random());// 結果是個double型別的值，區間為[0.0,1.0）
8.         int num = (int) (Math.random() * 3); // 注意不要寫成(int)Math.random()*3，這個結果為0，因為先執行了強制轉換
9.         System.out.println("num=" + num);
10.         /**
11.          * 輸出結果為：
12.          * 
13.          * Math.random()=0.02909671613289655
14.          * num=0
15.          * 
16.          */
17. 　　}
18. }

 

二、java.util.Random

　　下面Random()的兩種構造方法：

　　　　 Random()：建立一個新的隨機數生成器。

　　　　 Random(long seed)：使用單個 long 種子建立一個新的隨機數生成器。

　　我們可以在構造Random物件的時候指定種子（這裡指定種子有何作用，請接著往下看），如：Random r1 = new Random(20);

　　或者預設當前系統時間的毫秒數作為種子數:Random r1 = new Random();

　　需要說明的是：你在建立一個Random物件的時候可以給定任意一個合法的種子數，種子數只是隨機演算法的起源數字，和生成的隨機數的區間沒有任何關係。如下面的Java程式碼：

1. Random rand =new Random(25);
   int i;
   i=rand.nextInt(100);

初始化時25並沒有起直接作用（注意：不是沒有起作用）,rand.nextInt(100);中的100是隨機數的上限,產生的隨機數為0-100的整數,不包括100。

　　具體用法如下例：

1. package IO;
2. import java.util.ArrayList;
3. import java.util.Random;
4. public class TestRandom {
5.     
6.     public static void main(String[] args) {
7.         
8.         // 案例2
9.         // 對於種子相同的Random物件，生成的隨機數序列是一樣的。
10.         Random ran1 = new Random(10);
11.         System.out.println("使用種子為10的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列: ");
12.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
13.             System.out.print(ran1.nextInt(10) + " ");
14.         }
15.         System.out.println();
16.         Random ran2 = new Random(10);
17.         System.out.println("使用另一個種子為10的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列: ");
18.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
19.             System.out.print(ran2.nextInt(10) + " ");
20.         }
21.         /**
22.          * 輸出結果為：
23.          * 
24.          * 使用種子為10的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列: 
25.          * 3 0 3 0 6 6 7 8 1 4 
26.          * 使用另一個種子為10的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列: 
27.          * 3 0 3 0 6 6 7 8 1 4 
28.          * 
29.          */
30.         
31.         // 案例3
32.         // 在沒帶引數建構函式生成的Random物件的種子預設是當前系統時間的毫秒數。
33.         Random r3 = new Random();
34.         System.out.println();
35.         System.out.println("使用種子預設是當前系統時間的毫秒數的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列");
36.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
37.             System.out.print(r3.nextInt(10)+" ");
38.         }
39.         /**
40.          * 輸出結果為：
41.          * 
42.          * 使用種子預設是當前系統時間的毫秒數的Random物件生成[0,10)內隨機整數序列
43.          * 1 1 0 4 4 2 3 8 8 4
44.          *  
45.          */
46.         
47.         // 另外，直接使用Random無法避免生成重複的數字，如果需要生成不重複的隨機數序列，需要藉助陣列和集合類
48.         ArrayList list=new TestRandom().getDiffNO(10);
49.         System.out.println();
50.         System.out.println("產生的n個不同的隨機數："+list);
51.     }
52.     
53.     /**
54.      * 生成n個不同的隨機數，且隨機數區間為[0,10)
55.      * @param n
56.      * @return
57.      */
58.     public ArrayList getDiffNO(int n){
59.         // 生成 [0-n) 個不重複的隨機數
60.         // list 用來儲存這些隨機數
61.         ArrayList list = new ArrayList();
62.         Random rand = new Random();
63.         boolean[] bool = new boolean[n];
64.         int num = 0;
65.         for (int i = 0; i < n; i++) {
66.             do {
67.                 // 如果產生的數相同繼續迴圈
68.                 num = rand.nextInt(n);
69.             } while (bool[num]);
70.             bool[num] = true;
71.             list.add(num);
72.         }
73.         return list;
74.     }
75.     
76.     
77. }

 

備註：下面是Java.util.Random()方法摘要：

1. protected int next(int bits)：生成下一個偽隨機數。
2. boolean nextBoolean()：返回下一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的均勻分佈的boolean值。
3. void nextBytes(byte[] bytes)：生成隨機位元組並將其置於使用者提供的 byte 陣列中。
4. double nextDouble()：返回下一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分佈的 double值。
5. float nextFloat()：返回下一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分佈float值。
6. double nextGaussian()：返回下一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、呈高斯（“正態”）分佈的double值，其平均值是0.0標準差是1.0。
7. int nextInt()：返回下一個偽隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分佈的 int 值。
8. int nextInt(int n)：返回一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在（包括和指定值（不包括）之間均勻分佈的int值。
9. long nextLong()：返回下一個偽隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的均勻分佈的 long 值。
10. void setSeed(long seed)：使用單個 long 種子設定此隨機數生成器的種子。

下面給幾個例子：

1. 生成[0,1.0)區間的小數：double d1 = r.nextDouble();
2. 生成[0,5.0)區間的小數：double d2 = r.nextDouble() * 5;
3. 生成[1,2.5)區間的小數：double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;
4. 生成-231到231-1之間的整數：int n = r.nextInt();
5. 生成[0,10)區間的整數：

　　　　int n2 = r.nextInt(10);//方法一

　　　　n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);//方法二