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Java中提供了好几个类,可以让我们方便的实现随机数等功能,这些类有java.util.Random, java.util.UUID 以及JDK 7 新引入的java.util.concurrent.ThreadLocalRandom等。
本文将通过这些类对平时使用的实例进行简单的总结,这些实例的功能大致可以分成四个方面:
1. 随机产生N个指定范围内[Min,Max)的随机数
/** * 使用java.util.Random产生一个长度为expectedNum的随机数组,随机数的范围[min,max) */ public int[] gerateRandomArrayWithRange1(int min, int max, int expectedNum) { int[] randomArray = new int[expectedNum]; Random random = new Random(); for (int i = 0; i < expectedNum; i++) { randomArray[i] = random.nextInt(max - min) + min; } return randomArray; } /** * JDK 7 引入java.util.concurrent.ThreadLocalRandom,使用ThreadLocalRandom可以让产生范围内的随机数变得更加方便。 */ public int[] gerateRandomArrayWithRange2(int min, int max, int expectedNum) { int[] randomArray = new int[expectedNum]; for (int i = 0; i < expectedNum; i++) { randomArray[i] = ThreadLocalRandom.current().nextInt(min, max); } return randomArray; }
2. 随机生成和为S的N个正整数
/** * 随机产生和为S的N个随机正整数 * * 思路: * 第一步:把和为S的数值看做是一把尺子的长度,比如S=20。 * 那么随机产生和为S的N个整数的问题就变成了在0~20之间产生N-1不同的刻度。这样的话,尺子就被不同的刻度分割成了N段。 * 第二步:从左到右,计算出每一段的长度,每一段的长度就可以看做是随机数。N段就有了N个随机数。 */ public int[] generateRandomArray(int expectedSum, int expectedNum, boolean ordered) { Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>(); /* * 先将最两端的刻度加入到集合中去。 */ set.add(0); set.add(expectedSum); Random random = new Random(); while (set.size() < expectedNum + 1) { set.add(random.nextInt(expectedSum - 1) + 1); } Integer[] locations = new Integer[set.size()]; set.toArray(locations); int[] result = new int[expectedNum]; /* * 计算相邻刻度之间的长度,得到的数值就可以认为是随机数: */ for (int i = 0; i < result.length; i++) { result[i] = locations[i + 1] - locations[i]; } /* * 如果想让得到的随机数从小到大排列,则调用Arrays.sort */ if(ordered) { Arrays.sort(result); } return result; }
随机生成和为S的N个正整数的部分也可以参考如下的博文:
http://mouselearnjava.iteye.com/blog/1858974
3. 随机获取唯一的标识字符串
/** * 直接调用UUID获取随机字符串(包含'-') * * 可用作数据库表的主键 * * 如: 53b25837-05f1-4be2-9c81-2f8bc898f6bd */ public String randomUUID1() { return UUID.randomUUID().toString(); } /** * 直接调用UUID获取随机字符串(不包含'-') * * * 可用作数据库表的主键 * * 如: 97013848ac764487b01d0470cdde3f1a */ public String randomUUID2() { return UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); }
这样随机产生的UUID字符串可用作数据库表的主键。
4. 使用Collections.shuffle随机打乱指定List的顺序
/** * 使用Collections的shuffle方法,将已有的List顺序随机打乱。 */ public void shuffle(List<?> list) { Collections.shuffle(list); }
这样的方法可用于洗牌等方面。
洗牌的博文也可以参考:http://mouselearnjava.iteye.com/blog/1858970
实现上述功能的类的详细内容如下:
package my.random; import java.util.Arrays; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.Set; import java.util.TreeSet; import java.util.UUID; import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom; public class RandomUtils { /** * 使用java.util.Random产生一个长度为expectedNum的随机数组,随机数的范围[min,max) */ public int[] gerateRandomArrayWithRange1(int min, int max, int expectedNum) { int[] randomArray = new int[expectedNum]; Random random = new Random(); for (int i = 0; i < expectedNum; i++) { randomArray[i] = random.nextInt(max - min) + min; } return randomArray; } /** * JDK 7 引入java.util.concurrent.ThreadLocalRandom,使用ThreadLocalRandom可以让产生范围内的随机数变得更加方便。 */ public int[] gerateRandomArrayWithRange2(int min, int max, int expectedNum) { int[] randomArray = new int[expectedNum]; for (int i = 0; i < expectedNum; i++) { randomArray[i] = ThreadLocalRandom.current().nextInt(min, max); } return randomArray; } /** * 随机产生和为S的N个随机正整数 * * 思路: * 第一步:把和为S的数值看做是一把尺子的长度,比如S=20。 * 那么随机产生和为S的N个整数的问题就变成了在0~20之间产生N-1不同的刻度。这样的话,尺子就被不同的刻度分割成了N段。 * 第二步:从左到右,计算出每一段的长度,每一段的长度就可以看做是随机数。N段就有了N个随机数。 */ public int[] generateRandomArray(int expectedSum, int expectedNum, boolean ordered) { Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>(); /* * 先将最两端的刻度加入到集合中去。 */ set.add(0); set.add(expectedSum); Random random = new Random(); while (set.size() < expectedNum + 1) { set.add(random.nextInt(expectedSum - 1) + 1); } Integer[] locations = new Integer[set.size()]; set.toArray(locations); int[] result = new int[expectedNum]; /* * 计算相邻刻度之间的长度,得到的数值就可以认为是随机数: */ for (int i = 0; i < result.length; i++) { result[i] = locations[i + 1] - locations[i]; } /* * 如果想让得到的随机数从小到大排列,则调用Arrays.sort */ if(ordered) { Arrays.sort(result); } return result; } /** * 使用Collections的shuffle方法,将已有的List顺序随机打乱。 */ public void shuffle(List<?> list) { Collections.shuffle(list); } /** * 直接调用UUID获取随机字符串(包含'-') * * 可用作数据库表的主键 * * 如: 53b25837-05f1-4be2-9c81-2f8bc898f6bd */ public String randomUUID1() { return UUID.randomUUID().toString(); } /** * 直接调用UUID获取随机字符串(不包含'-') * * * 可用作数据库表的主键 * * 如: 97013848ac764487b01d0470cdde3f1a */ public String randomUUID2() { return UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); } }
测试代码如下:
package my.random; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Main { public static void main(String[] args) { RandomUtils util = new RandomUtils(); System.out.println("随机产生和为30的5个正整数如下:"); printArray(util.generateRandomArray(30, 5, false)); System.out.println(); System.out.println("产生20个[1,100)范围的随机数:"); int[] randomArray1 = util.gerateRandomArrayWithRange1(1, 100, 20); printArray(randomArray1); System.out.println(); System.out.println("产生20个[1,100)范围的随机数:使用JDK 7 的 ThreadRandomLocal"); int[] randomArray2 = util.gerateRandomArrayWithRange1(1, 100, 20); printArray(randomArray2); System.out.println(); System.out.println("使用java.util.UUID产生唯一的标记(包括'-')"); System.out.println(util.randomUUID1()); System.out.println(); System.out.println("使用java.util.UUID产生唯一的标记(不包括'-')"); System.out.println(util.randomUUID2()); System.out.println(); System.out.println("使用Collections.shuffle打乱已有List的顺序:"); List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>(); for (int i = 1; i <= 15; i++) { intList.add(i); } System.out.println("调用shuffle方法之前数组的内容是: "); printArray(intList); System.out.println("调用shuffle方法之后数组的内容是: "); util.shuffle(intList); printArray(intList); } /** * 打印整形数组中的数组内容 */ private static void printArray(int[] data) { for (int i : data) { System.out.print(i); System.out.print(" "); } System.out.println(); } private static void printArray(List<? extends Object> list) { for(Object o : list) { System.out.print(o + " "); } System.out.println(); } }
某一次运行结果如下:
随机产生和为30的5个正整数如下:
1 9 5 4 11
产生20个[1,100)范围的随机数:
59 61 4 6 54 25 36 21 29 65 32 37 80 97 98 30 26 29 38 12
产生20个[1,100)范围的随机数:使用JDK 7 的 ThreadRandomLocal
2 32 93 22 79 69 64 6 75 30 9 56 54 32 43 85 67 78 11 11
使用java.util.UUID产生唯一的标记(包括'-')
5113436d-7b79-4c4a-8bc5-a3a66d950de3
使用java.util.UUID产生唯一的标记(不包括'-')
4d505776c16243419f0e6eece940424c
使用Collections.shuffle打乱已有List的顺序:
调用shuffle方法之前数组的内容是:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
调用shuffle方法之后数组的内容是:
12 7 4 2 13 14 9 15 5 10 1 3 6 8 11
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