第十四章Java生成随机数（random()和Random类）

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-03-16 18:15 57阅读 0赞

在 [Java][] 中要生成一个指定范围之内的随机数字有两种方法：一种是调用 Math 类的 random() 方法，一种是使用 Random 类。  
  
 Random 类提供了丰富的随机数生成方法，可以产生 boolean、int、long、float、byte 数组以及 double 类型的随机数，这是它与 random() 方法最大的不同之处。random() 方法只能产生 double 类型的 0~1 的随机数。  
  
Random 类位于 java.util 包中，该类常用的有如下两个构造方法。

>  *  Random()：该构造方法使用一个和当前系统时间对应的数字作为种子数，然后使用这个种子数构造 Random 对象。
>  *  Random(long seed)：使用单个 long 类型的参数创建一个新的随机数生成器。

Random 类提供的所有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概率是均等的，在表 1 中列出了 Random 类中常用的方法。

<table>  表 1 Random 类的常用方法  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean nextBoolean()</td> 
   <td>生成一个随机的 boolean 值，生成 true 和 false 的值概率相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double nextDouble()</td> 
   <td>生成一个随机的 double 值，数值介于 [0,1.0)，含 0 而不包含 1.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int nextlnt()</td> 
   <td>生成一个随机的 int 值，该值介于 int 的区间，也就是 -231~231-1。如果<br> 需要生成指定区间的 int 值，则需要进行一定的数学变换</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int nextlnt(int n)</td> 
   <td>生成一个随机的 int 值，该值介于 [0,n)，包含 0 而不包含 n。如果想生成<br> 指定区间的 int 值，也需要进行一定的数学变换</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void setSeed(long seed)</td> 
   <td>重新设置 Random 对象中的种子数。设置完种子数以后的 Random 对象<br> 和相同种子数使用 new 关键字创建出的 Random 对象相同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long nextLong()</td> 
   <td>返回一个随机长整型数字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean nextBoolean()</td> 
   <td>返回一个随机布尔型值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float nextFloat()</td> 
   <td>返回一个随机浮点型数字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double nextDouble()</td> 
   <td>返回一个随机双精度值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例 1：

下面编写一个 Java 程序，演示如何使用 Random 类提供的方法来生成随机数。具体代码如下：

import java.util.Random;
    
    public class Test06 {
        public static void main(String[] args) {
            Random r = new Random();
            double d1 = r.nextDouble(); // 生成[0,1.0]区间的小数
            double d2 = r.nextDouble() * 7; // 生成[0,7.0]区间的小数
            int i1 = r.nextInt(10); // 生成[0,10]区间的整数
            int i2 = r.nextInt(18) - 3; // 生成[-3,15)区间的整数
            long l1 = r.nextLong(); // 生成一个随机长整型值
            boolean b1 = r.nextBoolean(); // 生成一个随机布尔型值
            float f1 = r.nextFloat(); // 生成一个随机浮点型值
            System.out.println("生成的[0,1.0]区间的小数是：" + d1);
            System.out.println("生成的[0,7.0]区间的小数是：" + d2);
            System.out.println("生成的[0,10]区间的整数是：" + i1);
            System.out.println("生成的[-3,15]区间的整数是：" + i2);
            System.out.println("生成一个随机长整型值：" + l1);
            System.out.println("生成一个随机布尔型值：" + b1);
            System.out.println("生成一个随机浮点型值：" + f1);
            System.out.print("下期七星彩开奖号码预测：");
            for (int i = 1; i < 8; i++) {
                int num = r.nextInt(9); // 生成[0,9]区间的整数
                System.out.print(num);
            }
        }
    }

本实例每次运行时结果都不相同，这就实现了随机产生数据的功能。该程序的运行结果如下：

>     生成的[0,1.0]区间的小数是：0.8773165855918825
>     生成的[0,7.0]区间的小数是：6.407083074782282
>     生成的[0,10]区间的整数是：5
>     生成的[-3,15]区间的整数是：4
>     生成一个随机长整型值：-8462847591661221914
>     生成一个随机布尔型值：false
>     生成一个随机浮点型值：0.6397003
>     下期七星彩开奖号码预测：0227168

例 2：

Math 类的 random() 方法没有参数，它默认会返回大于等于 0.0、小于 1.0 的 double 类型随机数，即 0<=随机数<1.0。对 random() 方法返回的数字稍加处理，即可实现产生任意范围随机数的功能。

下面使用 random() 方法实现随机生成一个 2~100 偶数的功能。具体代码如下：

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) {
    int min = 2; // 定义随机数的最小值
    int max = 102; // 定义随机数的最大值
    // 产生一个2~100的数
    int s = (int) min + (int) (Math.random() * (max - min));
    if (s % 2 == 0) {
    // 如果是偶数就输出
    System.out.println("随机数是：" + s);
    } else {
    // 如果是奇数就加1后输出
    System.out.println("随机数是：" + (s + 1));
      }
     }
    }

由于m+(int)(Math.random()\*n) 语句可以获取 m~m+n 的随机数，所以 2+(int)(Math. random()\*(102-2)) 表达式可以求出 2~100 的随机数。在产生这个区间的随机数后还需要判断是否为偶数，这里使用了对 2 取余数，如果余数不是零，说明随机数是奇数，此时将随机数加 1 后再输出。

该程序的运行结果如下：

>     随机数是：20

[Java]: http://c.biancheng.net/java/