java生成指定范圍的隨機數


 

生成指定范圍內的隨機數

這個是最常用的技術之一。程序員希望通過隨機數的方式來處理眾多的業務邏輯,測試過程中也希望通過隨機數的方式生成包含大量數字的測試用例。問題往往類似於:

如何隨機生成 1~100 之間的隨機數,取值包含邊界值 1 和 100。

或者是:

如何隨機生成隨機的3位整數?

等等……

以 Java 語言為例,我們觀察其 Random 對象的 nextInt(int) 方法,發現這個方法將生成 0 ~ 參數之間隨機取值的整數。例如(假設先有 Random rand = newRandom();,下同):

rand.nextInt(100);

這行代碼將生成范圍0~100 之間的隨機數,有趣的是,取值可能為 0 ,但不可能為 100。我們用中學數學課學習的區間表示法,表示為:[0, 100)。

那么如果要獲得區間 [1~100]的隨機數,該怎么辦呢?稍微動動腦筋就可以想到:區間 [0, 100) 內的整數,實際上就是區間 [0, 99]。因為最大邊界為100,可惜不能等於100,因此最大可能產生的“整數”就是99。

既然rand.nextInt(100) 獲得的值是區間 [0, 99],那么在這個區間左右各加 1,就得到了區間 [1, 100]。因此,代碼寫成:

rand.nextInt(100)+ 1;

即可。運行下面的代碼,將獲得 [1, 100] 的 10 個取值。

 

[java]  view plain  copy
 
  1. import java.util.Random;  
  2. public class Test {  
  3.     public static void main(String[] args){  
  4.       Random rand = new Random();  
  5.       for(int i=0; i<10; i++) {  
  6.        System.out.println(rand.nextInt(100) + 1);  
  7.       }  
  8.     }  
  9. }  

 

同理,很容易知道如果要獲得隨機兩位整數,代碼寫成:rand.nextInt(90) + 10;

你一定很驚訝,為什么是這么寫出來的。其實,在 nextInt() 方法中作為參數的數字 90 表示:你希望生成的隨機數的所有取值的可能性的數量(在本命題中,兩位整數取值為 [10, 99],共90個數);加好后面的數字 10 ,表示區間的最小取值。

你可以驗證下,按照這樣理解,[1, 100] 的隨機數,是不是應該寫成rand.nextInt(100) + 1 。千萬不要把參數 100 理解為最大取值。只是區間 [1, 100] 正好從 1 開始,所以最大取值和取值可能性數量正好同為 100。

因此,

生成隨機三位數的代碼為:

rand.nextInt(900)+ 100;

生成區間 [64,128] 中隨機值的代碼為:

rand.nextInt(65)+ 64;

取值可能性的數量是如何計算出來的呢?當然是 最大取值-最小取值+1 ,所以,有最終公式如下

// For Java

int randNumber =rand.nextInt(MAX - MIN + 1) + MIN; // randNumber 將被賦值為一個 MIN 和 MAX 范圍內的隨機數


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