Java中的随机数生成

在开发应用程序时，我们经常需要生成随机数。Java提供了主要通过java.lang.Math和java.util.Random类生成随机数的支持。

在本文中，我将讨论根据不同类型的需求生成随机数的不同方法。

使用数学类的随机数

Java在java中提供Math类。util软件包以生成随机数。

该数学类包含静态的数学。random （）方法生成double型随机数。

的随机（）方法返回一个双带正号的值，大于或等于0.0且小于1.0。当您调用Math时。random （），在后台是java 。实用程序。创建并使用随机伪随机数生成器对象。

您可以使用Math 。带有或不带有参数的random （）方法。如果提供参数，则该方法会在给定参数内生成随机数。

使用Math的代码。随机（）方法：

public static double getRandomNumber(){
    double x = Math.random();
    return x;
}

所述getRandomNumber的（）方法使用数学。返回一个大于等于0.0且小于1.0的正double值的random （）方法。

运行代码的输出为：

Double between 0.0 and 1.0: SimpleRandomNumber = 0.21753313144345698

给定范围内的随机数为了在给定范围之间生成随机数，您需要指定范围。实现此目的的标准表达式是：

(Math.random() * ((max - min) + 1)) + min

让我们将此表达式分解为几个步骤：

首先，将要覆盖的值范围的大小乘以Math的结果。random （）产生。

Math.random() * ( max - min ) 返回范围为[ 0 ，max – min ]的值，其中不包括max。例如，如果你想[ 5 ，10 ]，你需要支付5个整数值，所以你可以使用数学。随机（）* 5。这将在范围返回一个值[ 0 ，5 ]，其中不包括5。接下来，将此范围上移到您要定位的范围。您可以通过添加最小值来实现。 (Math.random() * ( max - min )) + min

但这仍不包括最大值。

要获得包含的最大值，您需要在范围参数（max - min ）上加1。这将返回指定范围内的随机双精度数。
double x = (Math.random()*((max-min)+1))+min;

有多种实现上述表达式的方法。让我们看看其中的几个。

给定范围内的随机双精度默认情况下，Math 。random （）方法在每次调用时都会返回double类型的随机数。在指定范围之间生成随机双精度值的代码为：

public static double getRandomDoubleBetweenRange(double min, double max){
    double x = (Math.random()*((max-min)+1))+min;
    return x;
}

您可以通过传递这样的参数来从main方法中调用前面的方法。

System.out.println("Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = "+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));

输出是这个。

System.out.println("Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = "+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));

给定范围内的随机整数在指定范围之间生成随机整数值的代码是这样的。

public static double getRandomIntegerBetweenRange(double min, double max){
    double x = (int)(Math.random()*((max-min)+1))+min;
    return x;
}

前面的getRandomIntegerBetweenRange （）方法在给定范围之间生成一个随机整数。作为数学。random （）方法生成双精度类型的随机数，您需要截断小数部分并将其转换为int以获得整数随机数。您可以通过传递以下参数从main方法中调用此方法：

System.out.println("Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber = "+getRandomIntegerBetweenRange(2,6));

输出是这个。

Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber = 5

注意：您可以传递一个负值范围以在该范围内生成一个随机负数。

使用随机类生成随机数

您可以使用java 。实用程序。随机类，用于生成不同类型的随机数，例如int，float，double，long和boolean。

要生成随机数，请首先创建Random类的实例，然后调用随机值生成器方法之一，例如nextInt （），nextDouble （）或nextLong （）。

Random的nextInt （）方法接受一个有界整数，并返回一个从0（含）到指定界限（不包括）的随机整数。

使用nextInt （）方法的代码是这个。

public static int generateRandomInt(int upperRange){
    Random random = new Random();
    return random.nextInt(upperRange);
}

使用nextInt （）方法生成范围内整数的代码是：

public static int generateRandomIntIntRange(int min, int max) {
    Random r = new Random();
    return r.nextInt((max - min) + 1) + min;
}

所述nextFloat （）和nextDouble （）方法允许生成之间浮点和双精度值0.0和1.0。

使用这两种方法的代码是：

public static double generateRandomDouble(){
    Random random = new Random();
    return random.nextDouble();
}

public static float generateRandomFloat(){
    Random random = new Random();
    return random.nextFloat();
}

Java 8中的随机数生成功能

Java 8在java中引入了一种新方法 ints （）。实用程序。随机类。的整数（）方法返回伪随机无限流INT值。您可以通过提供最小值和最大值将随机数限制在指定范围内。

使用Random的代码。ints （）方法生成指定范围内的随机整数值是这个。

public static int getRandomNumberInts(int min, int max){
    Random random = new Random();
    return random.ints(min,(max+1)).findFirst().getAsInt();
}

所述getRandomNumberInts （）方法生成之间的随机整数的流分（含）和最大值（不含）。当ints （）方法产生一个IntStream时，代码将调用findFirst （）方法，该方法返回描述此流的第一个元素的OptionalInt对象。然后，代码调用getAsInt （）方法以返回OptionalInt中的int值。

使用Random的代码。生成指定随机整数值流的ints （）方法是：

public static void getStreamOfRandomInts(int num) {
    Random random = new Random();
    random.ints(num).sorted().forEach(System.out::println);
}

The code to call the preceding method is:

System.out.println("Random int stream: RandomIntStreamofSize = ");

RandomDemo.getStreamOfRandomInts(5);

前面代码的输出是：

Random int stream: RandomIntStreamofSize = 
-1861317227
-1205557317
453883217
762357682
1725970934

使用Random的代码。ints （）方法生成一个指定范围内的指定数量的随机整数流，该流是：

public static void getStreamOfRandomIntsWithRange(int num, int min, int max) {
    Random random = new Random();
    random.ints(num,min, max).sorted().forEach(System.out::println);
}

调用上述方法的代码是：

System.out.println("Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange = ");
RandomDemo.getStreamOfRandomIntsWithRange(5,0,10);

前面代码的输出是：

Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange = 
2
2
3
4
6

除了ints （）之外，Java 8引入Random类的其他一些常用方法（可以返回顺序的随机数流）是：

LongStream 多头（）
DoubleStream 双打（）

概括

在java的。实用程序。随机类实现通常称为线性同余生成器（LCG）的东西。它的设计速度很快，但不满足实时使用的要求，例如用于Web服务器上的唯一会话ID生成，科学实验，密码学或涉及金钱的彩票和抽奖活动。对于这种情况，还有其他选择，我将在以后的文章中介绍。

对于不耐烦的读者，您可以看一下SecureRandom类和Xorshift随机数生成器。

此外，有趣的资源是random.org，这是一个真正的随机数服务，可通过generates声生成随机性。

原文链接：https://blog.csdn.net/Beibnjin/article/details/113827586?utm_medium=distribute.pc_category.none-task-blog-hot-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_category.none-task-blog-hot-1.nonecase&request_id=

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