解锁Java随机数生成奥秘：掌握3种实用实例

2023-02-14 13:20:39

Java中生成不重复随机数的三种实用方法

在Java编程中，生成随机数是一项常见的任务，它在模拟数据、游戏设计和密码生成等领域有着广泛的应用。本文将深入探索三种实用的方法，帮助你轻松生成不重复的随机数，为你的项目增添一丝不确定性和趣味性。

第一招：巧妙利用Random类和Set集合

Java中的Random类是生成随机数的得力助手，而Set集合则提供了元素去重的强大功能。我们可以巧妙地将这两个工具结合起来，轻松实现不重复随机数的生成。

代码示例：

import java.util.Random;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

public class GenerateUniqueRandomNumbers {

    public static Set<Integer> generateUniqueRandomNumbers(int n, int max) {
        Random random = new Random();
        Set<Integer> randomNumbers = new HashSet<>();

        while (randomNumbers.size() < n) {
            int randomNumber = random.nextInt(max);
            randomNumbers.add(randomNumber);
        }

        return randomNumbers;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> uniqueRandomNumbers = generateUniqueRandomNumbers(10, 100);
        System.out.println(uniqueRandomNumbers);
    }
}

原理详解：

创建Random对象：Random random = new Random();
创建Set集合：Set<Integer> randomNumbers = new HashSet<>();
循环生成随机数并加入Set集合：while (randomNumbers.size() < n) { ... }
返回生成的随机数集合：return randomNumbers;

第二招：依赖强大的随机数生成器

Java还提供了一个Random类，它可以直接生成随机数，无需借助Set集合。

代码示例：

import java.util.Random;

public class GenerateUniqueRandomNumbers {

    public static int[] generateUniqueRandomNumbers(int n, int max) {
        Random random = new Random();
        int[] randomNumbers = new int[n];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            randomNumbers[i] = random.nextInt(max);

            // 检查是否重复，重复则重新生成
            while (contains(randomNumbers, randomNumbers[i])) {
                randomNumbers[i] = random.nextInt(max);
            }
        }

        return randomNumbers;
    }

    public static boolean contains(int[] arr, int element) {
        for (int num : arr) {
            if (num == element) {
                return true;
            }
        }

        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] uniqueRandomNumbers = generateUniqueRandomNumbers(10, 100);
        System.out.println(Arrays.toString(uniqueRandomNumbers));
    }
}

原理详解：

创建Random对象：Random random = new Random();
生成n个随机数：for (int i = 0; i < n; i++) { ... }
检查重复性，重复则重新生成：while (contains(randomNumbers, randomNumbers[i])) { ... }
返回生成的随机数数组：return randomNumbers;

第三招：利用便捷的Collections.shuffle方法

Java中的Collections.shuffle方法可以轻松地对集合中的元素进行随机排序，我们可以利用这个特性来生成不重复的随机数。

代码示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class GenerateUniqueRandomNumbers {

    public static ArrayList<Integer> generateUniqueRandomNumbers(int n) {
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();

        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            numbers.add(i);
        }

        Collections.shuffle(numbers);

        return numbers;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> uniqueRandomNumbers = generateUniqueRandomNumbers(10);
        System.out.println(uniqueRandomNumbers);
    }
}