Java编程中随机数的生成方式总结

本章先讲解Java随机数的几种产生方式,然后通过示例对其进行演示。


广义上讲,Java中的随机数的有三种产生方式:

(01). 通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。


(02). 通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。


(03). 通过Random类来产生一个随机数,这个是专业的Random工具类,功能强大。

第1种 利用System.currentTimeMillis()获取随机数

通过System.currentTimeMillis()来获取随机数。

实际上是获取当前时间毫秒数,它是long类型。

使用方法如下:


final long l = System.currentTimeMillis();

若要获取int类型的整数,只需要将上面的结果转行成int类型即可。

比如,获取[0, 100)之间的int整数。

方法如下:


final long l = System.currentTimeMillis();
final int i = (int)( l % 100 );

第2种 利用Math.random()获取随机数

通过Math.random()来获取随机数。

实际上,它返回的是0(包含)到1(不包含)之间的double值。

使用方法如下:


final double d = Math.random();

若要获取int类型的整数,只需要将上面的结果转行成int类型即可。

比如,获取[0, 100)之间的int整数。

方法如下:


final double d = Math.random();
final int i = (int)(d*100);

第3种 利用Random类来获取随机数

通过Random类来获取随机数。


使用方法如下:

(01) 创建Random对象。

有两种方法可以创建Random对象,如下:


Random random = new Random();//默认构造方法
Random random = new Random(1000);//指定种子数字

(02) 通过Random对象获取随机数。

Random支持的随机值类型包括:boolean, byte, int, long, float, double。


比如,获取[0, 100)之间的int整数。

方法如下:


int i2 = random.nextInt(100);

Random 的函数接口


// 构造函数(一): 创建一个新的随机数生成器。

Random() // 构造函数(二): 使用单个 long 种子创建一个新随机数生成器: public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它来保存随机数生成器的状态。

Random(long seed) boolean nextBoolean() // 返回下一个“boolean类型”伪随机数。

void nextBytes(byte[] buf) // 生成随机字节并将其置于字节数组buf中。

double nextDouble() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的double类型”的随机数。

float nextFloat() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的float类型”的随机数。

int nextInt() // 返回下一个“int类型”随机数。

int nextInt(int n) // 返回一个“[0, n) 之间的int类型”的随机数。

long nextLong() // 返回下一个“long类型”随机数。

synchronized double nextGaussian() // 返回下一个“double类型”的随机数,它是呈高斯(“正常地”)分布的 double 值,其平均值是 0.0,标准偏差是 1.0。

synchronized void setSeed(long seed) // 使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。

获取随机数示例

eg1:

下面通过示例演示上面3种获取随机数的使用方法。

源码如下(RandomTest.java):


import java.util.Random;
import java.lang.Math;

/**
 * java 的随机数测试程序。

共3种获取随机数的方法: * (01)、通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。

* (02)、通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。

* (03)、通过Random类来产生一个随机数,这个是专业的Random工具类,功能强大。

* * @author skywang * @email kuiwu-wang@163.com */ public class RandomTest{ public static void main(String args[]){ // 通过System的currentTimeMillis()返回随机数 testSystemTimeMillis(); // 通过Math的random()返回随机数 testMathRandom(); // 新建“种子为1000”的Random对象,并通过该种子去测试Random的API testRandomAPIs(new Random(1000), " 1st Random(1000)"); testRandomAPIs(new Random(1000), " 2nd Random(1000)"); // 新建“默认种子”的Random对象,并通过该种子去测试Random的API testRandomAPIs(new Random(), " 1st Random()"); testRandomAPIs(new Random(), " 2nd Random()"); } /** * 返回随机数-01:测试System的currentTimeMillis() */ private static void testSystemTimeMillis() { // 通过 final long l = System.currentTimeMillis(); // 通过l获取一个[0, 100)之间的整数 final int i = (int)( l % 100 ); System.out.printf("n---- System.currentTimeMillis() ----n l=%s i=%sn", l, i); } /** * 返回随机数-02:测试Math的random() */ private static void testMathRandom() { // 通过Math的random()函数返回一个double类型随机数,范围[0.0, 1.0) final double d = Math.random(); // 通过d获取一个[0, 100)之间的整数 final int i = (int)(d*100); System.out.printf("n---- Math.random() ----n d=%s i=%sn", d, i); } /** * 返回随机数-03:测试Random的API */ private static void testRandomAPIs(Random random, String title) { final int BUFFER_LEN = 5; // 获取随机的boolean值 boolean b = random.nextBoolean(); // 获取随机的数组buf[] byte[] buf = new byte[BUFFER_LEN]; random.nextBytes(buf); // 获取随机的Double值,范围[0.0, 1.0) double d = random.nextDouble(); // 获取随机的float值,范围[0.0, 1.0) float f = random.nextFloat(); // 获取随机的int值 int i1 = random.nextInt(); // 获取随机的[0,100)之间的int值 int i2 = random.nextInt(100); // 获取随机的高斯分布的double值 double g = random.nextGaussian(); // 获取随机的long值 long l = random.nextLong(); System.out.printf("n---- %s ----nb=%s, d=%s, f=%s, i1=%s, i2=%s, g=%s, l=%s, buf=[", title, b, d, f, i1, i2, g, l); for (byte bt:buf) System.out.printf("%s, ", bt); System.out.println("]"); } }

eg2:

问题:生成(-10,10)之间的保留小数点后两位数的随机数。


解决方法:

1.java中随机数生成函数Random r=new Random(); r.nextFloat();//生成(0,1)之间的浮点型随机数。

将上述随机数乘以10,得到生成(0,10)之间的随机数。


2.生成一个Boolean型的随机数用于控制数的正负:r.nextBoolean();

3.保留小数位数两位的方法:Math.floor(n*100+0.5)/100;得到的数为double型。


代码如下:

  


import java.util.*;
  public class CreateRandom {
   public float numRandom(){
    float num;
    Random r=new Random();
    float value = (float) (Math.floor(r.nextFloat()*1000+0.5)/100);
    Boolean b = r.nextBoolean();
    if(b){
     num = value;
     }
    else{
     num=0-value;
     }
    return num;
    }
    public static void main(String[] args) {
     CreateRandom cr = new CreateRandom();
     float num = cr.numRandom();
     System.out.print(num);
    }
  }

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