`
duyouhua1214
  • 浏览: 237970 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 深圳
社区版块
存档分类
最新评论

Random类

    博客分类:
  • Java
阅读更多

Random类 (java.util)         

Random类中实现的随机算法是伪随机,也就是有规则的随机。在进行随机时,随机算法的起源数字称为种子数(seed),在种子数的基础上进行一定的变换,从而产生需要的随机数字。

相同种子数的Random对象,相同次数生成的随机数字是完全相同的。也就是说,两个种子数相同的Random对象,第一次生成的随机数字完全相同,第二次生成的随机数字也完全相同。这点在生成多个随机数字时需要特别注意。

下面介绍一下Random类的使用,以及如何生成指定区间的随机数组以及实现程序中要求的几率。

1、Random对象的生成

         Random类包含两个构造方法,下面依次进行介绍:

         a、public Random()

该构造方法使用一个和当前系统时间对应的相对时间有关的数字作为种子数,然后使用这个种子数构造Random对象。

         b、public Random(long seed)

该构造方法可以通过制定一个种子数进行创建。

示例代码:

Random r = new Random();

Random r1 = new Random(10);

再次强调:种子数只是随机算法的起源数字,和生成的随机数字的区间无关。

2、Random类中的常用方法

Random类中的方法比较简单,每个方法的功能也很容易理解。需要说明的是,Random类中各方法生成的随机数字都是均匀分布的,也就是说区间内部的数字生成的几率是均等的。下面对这些方法做一下基本的介绍:

a、public boolean nextBoolean()

该方法的作用是生成一个随机的boolean值,生成true和false的值几率相等,也就是都是50%的几率。

b、public double nextDouble()

该方法的作用是生成一个随机的double值,数值介于[0,1.0)之间,这里中括号代表包含区间端点,小括号代表不包含区间端点,也就是0到1之间的随机小数,包含0而不包含1.0。


c、public int nextInt()

该方法的作用是生成一个随机的int值,该值介于int的区间,也就是-231到231-1之间。

如果需要生成指定区间的int值,则需要进行一定的数学变换,具体可以参看下面的使用示例中的代码。

d、public int nextInt(int n)

该方法的作用是生成一个随机的int值,该值介于[0,n)的区间,也就是0到n之间的随机int值,包含0而不包含n。

如果想生成指定区间的int值,也需要进行一定的数学变换,具体可以参看下面的使用示例中的代码。

e、public void setSeed(long seed)

该方法的作用是重新设置Random对象中的种子数。设置完种子数以后的Random对象和相同种子数使用new关键字创建出的Random对象相同。

3、Random类使用示例

使用Random类,一般是生成指定区间的随机数字,下面就一一介绍如何生成对应区间的随机数字。以下生成随机数的代码均使用以下Random对象r进行生成:

Random r = new Random();

a、生成[0,1.0)区间的小数

                   double d1 = r.nextDouble();

直接使用nextDouble方法获得。

b、生成[0,5.0)区间的小数

double d2 = r.nextDouble() * 5;

因为nextDouble方法生成的数字区间是[0,1.0),将该区间扩大5倍即是要求的区间。


同理,生成[0,d)区间的随机小数,d为任意正的小数,则只需要将nextDouble方法的返回值乘以d即可。

c、生成[1,2.5)区间的小数

       double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;

生成[1,2.5)区间的随机小数,则只需要首先生成[0,1.5)区间的随机数字,然后将生成的随机数区间加1即可。

同理,生成任意非从0开始的小数区间[d1,d2)范围的随机数字(其中d1不等于0),则只需要首先生成[0,d2-d1)区间的随机数字,然后将生成的随机数字区间加上d1即可。

d、生成任意整数

int n1 = r.nextInt();

直接使用nextInt方法即可。

e、生成[0,10)区间的整数

int n2 = r.nextInt(10);

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

以上两行代码均可生成[0,10)区间的整数。

第一种实现使用Random类中的nextInt(int n)方法直接实现。

第二种实现中,首先调用nextInt()方法生成一个任意的int数字,该数字和10取余以后生成的数字区间为(-10,10),因为按照数学上的规定余数的绝对值小于除数,然后再对该区间求绝对值,则得到的区间就是[0,10)了。

同理,生成任意[0,n)区间的随机整数,都可以使用如下代码:

int n2 = r.nextInt(n);

n2 = Math.abs(r.nextInt() % n);

f、生成[0,10]区间的整数

int n3 = r.nextInt(11);

n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11);

相对于整数区间,[0,10]区间和[0,11)区间等价,所以即生成[0,11)区间的整数。

g、生成[-3,15)区间的整数

int n4 = r.nextInt(18) - 3;

n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3;

生成非从0开始区间的随机整数,可以参看上面非从0开始的小数区间实现原理的说明。

h、几率实现

按照一定的几率实现程序逻辑也是随机处理可以解决的一个问题。下面以一个简单的示例演示如何使用随机数字实现几率的逻辑。

在前面的方法介绍中,nextInt(int n)方法中生成的数字是均匀的,也就是说该区间内部的每个数字生成的几率是相同的。那么如果生成一个[0,100)区间的随机整数,则每个数字生成的几率应该是相同的,而且由于该区间中总计有100个整数,所以每个数字的几率都是1%。按照这个理论,可以实现程序中的几率问题。

示例:随机生成一个整数,该整数以55%的几率生成1,以40%的几率生成2,以5%的几率生成3。实现的代码如下:

int n5 = r.nextInt(100);

int m; //结果数字

if(n5 < 55){ //55个数字的区间,55%的几率


m = 1;

}else if(n5 < 95){//[55,95),40个数字的区间,40%的几率

m = 2;

}else{

m = 3;

}

因为每个数字的几率都是1%,则任意55个数字的区间的几率就是55%,为了代码方便书写,这里使用[0,55)区间的所有整数,后续的原理一样。

当然,这里的代码可以简化,因为几率都是5%的倍数,所以只要以5%为基础来控制几率即可,下面是简化的代码实现:

         int n6 = r.nextInt(20);

              int m1;

              if(n6 < 11){

                       m1 = 1;

              }else if(n6 < 19){

                       m1= 2;

              }else{

                       m1 = 3;

              }

     在程序内部,几率的逻辑就可以按照上面的说明进行实现。

4、其它问题

a、相同种子数Random对象问题

前面介绍过,相同种子数的Random对象,相同次数生成的随机数字是完全相同的,下面是测试的代码:

                            Random r1 = new Random(10);

                            Random r2 = new Random(10);

                            for(int i = 0;i < 2;i++){

                                     System.out.println(r1.nextInt());

                                     System.out.println(r2.nextInt());

                            }

在该代码中,对象r1和r2使用的种子数都是10,则这两个对象相同次数生成的随机数是完全相同的。

如果想避免出现随机数字相同的情况,则需要注意,无论项目中需要生成多少个随机数字,都只使用一个Random对象即可。

b、关于Math类中的random方法

其实在Math类中也有一个random方法,该random方法的工作是生成一个[0,1.0)区间的随机小数。

通过阅读Math类的源代码可以发现,Math类中的random方法就是直接调用Random类中的nextDouble方法实现的。

只是random方法的调用比较简单,所以很多程序员都习惯使用Math类的random方法来生成随机数字。


本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/weibaq/archive/2009/08/30/4500087.aspx

分享到:
评论

相关推荐

    07.【Scanner类、Random类、ArrayList类】.zip

    在Java编程语言中,`Scanner类`、`Random类`和`ArrayList类`是三个非常重要的基础组件,它们各自在不同的场景下发挥着关键作用。接下来,我们将详细探讨这三个类的功能、用法以及它们在实际编程中的应用。 首先,...

    Math与Random类笔记

    031108_【第11章:Java常用类库】_Math与Random类笔记

    Random类思维导图.mm

    对于Java中Random类的有关问题做下的思维导图,便于深化记忆,希望对你有帮助!注意:文件为.mm后缀建议下载freemind打开,免费的思维导图软件!

    Java8中的java.util.Random类文章代码

    Java8中的java.util.Random类 文章代码,不多解释啦,不需要你安装其它的jar包。

    Java中Random类.pdf

    Java中Random类 Java中Random类提供了产生多种形式随机数的功能。使用Random类,可以轻而易举地产生所需的所有形式的随机数,十分方便。在程序设计中,需要大量的不同形式的随机数,使用Math类的random()方法还必须...

    day07【Scanner类、Random类、ArrayList类】1

    今天我们学习了Java中的三个重要类:Scanner类、Random类和ArrayList类。这些类都是Java中的基础类,掌握它们是学习Java的基础。 首先,让我们了解什么是API。API(Application Programming Interface)是应用程序...

    java random类

    介绍一下Random类的使用,以及如何生成指定区间的随机数组以及实现程序中要求的几率

    day003【Scanner类、Random类、ArrayList类】.pdf

    在本节内容中,我们将介绍Java编程语言中三个重要的类:Scanner类、Random类和ArrayList类。这三个类分别用于处理输入数据、生成随机数以及数据集合存储。在学习这些类的过程中,我们还将探讨如何通过Java的API文档...

    Java API(String类、Math类、Random类、Runtime类).ppt

    掌握String类和StringBuffer类的使用 了解System类、Runtime类、Math类和Random类的使用 熟悉包装类的使用

    Java软件开发实战 Java基础与案例开发详解 9-6 Random类和Math类 共9页.pdf

    ### Java软件开发实战:Random类和Math类 在Java编程中,`Random`类和`Math`类是非常实用且常用的工具类,它们提供了生成随机数和执行数学运算的方法。本篇将详细介绍这两个类的主要功能及其应用场景。 #### 1. `...

    Java基础第3章(流程控制、Random类).pptx

    本章主要讲解了Java中的流程控制语句,包括IF语句、switch语句以及for和while循环,还有Random类的使用。 1. **流程控制基本概念**: 流程控制语句是用来控制程序执行流程的,使得程序可以根据条件或循环执行特定...

    八数码游戏panel,groupBox,TabControl,point,random类的使用

    在这个项目中,我们将会探讨如何利用C#中的控件,如Panel、GroupBox、TabControl,以及Point和Random类来实现这个游戏的界面和功能。 1. **Panel控件**:在C# Windows Forms应用程序中,Panel是一种容器控件,可以...

    用C++封装的CRandom类

    本文将深入探讨一个名为`CRandom`的类,它被封装用来简化和增强C++中的随机数生成功能。这个类允许开发者轻松地生成指定范围内的随机整数、浮点数以及布尔值,提高了代码的可读性和复用性。 `CRandom`类的核心在于...

    day07【Scanner类、Random类、ArrayList类】.md

    day07【Scanner类、Random类、ArrayList类】.md

    Math与Random类

    NULL 博文链接:https://chaoyi.iteye.com/blog/2082321

    Java基础之Random随机数.docx

    在Java中,Random类提供了产生随机数的方法,下面将详细介绍Random类的使用。 Random类的使用 Random类是Java中生成随机数的主要类,它提供了多种方法来生成随机数。下面是Random类的一些常用方法: * `nextInt()...

    Java中Random类常用方法.pdf

    Java中的`Random`类是`java.util`包下的一个核心类,主要用于生成各种类型的伪随机数。这个类在很多场景下都有广泛的应用,比如在模拟、测试、游戏开发以及密码学等领域。`Random`类生成的随机数是通过特定算法得到...

    java中的Scanner,Random类1

    1. 使用默认种子:默认情况下,`Random`类使用系统当前时间作为种子,这样可以保证每次运行时的随机数序列不完全相同。 2. 显示传入种子:可以通过传递一个`long`类型的整数作为种子来创建`Random`对象,从而可以...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics