如何在特定范围内生成随机int值?
以下方法存在与整数溢出相关的错误:
randomNum = minimum + (int)(Math.random() * maximum);
// Bug: `randomNum` can be bigger than `maximum`.
Random rn = new Random();
int n = maximum - minimum + 1;
int i = rn.nextInt() % n;
randomNum = minimum + i;
// Bug: `randomNum` can be smaller than `minimum`.
我将简单地说明问题提供的解决方案有什么问题,以及错误的原因。
解决方案1:
randomNum = minimum + (int)(Math.random()*maximum);
问题:randomNum分配的值大于最大值。
解释:假设我们的最小值是5,而你的最大值是10。Math.random()中任何大于0.6的值都将使表达式的计算结果为6或更大,加上5将使其大于10(最大值)。问题是你将随机数乘以最大值(这会产生一个几乎和最大值一样大的数字),然后再加上最小值。除非最小值是1,否则它是不正确的。如其他答案所述,您必须切换到
randomNum = minimum + (int)(Math.random()*(maximum-minimum+1))
+1是因为Math.random()永远不会返回1.0。
解决方案2:
Random rn = new Random();
int n = maximum - minimum + 1;
int i = rn.nextInt() % n;
randomNum = minimum + i;
这里的问题是,如果第一项小于0,“%”可能会返回负数。由于rn.nextInt()以约50%的概率返回负值,因此也不会得到预期的结果。
然而,这几乎是完美的。您只需进一步查看Javadoc,nextInt(int n)。使用该方法
Random rn = new Random();
int n = maximum - minimum + 1;
int i = rn.nextInt(n);
randomNum = minimum + i;
也将返回所需的结果。
这里有一个有用的类,可以在包含/排除边界的任意组合范围内生成随机整数:
import java.util.Random;
public class RandomRange extends Random {
public int nextIncInc(int min, int max) {
return nextInt(max - min + 1) + min;
}
public int nextExcInc(int min, int max) {
return nextInt(max - min) + 1 + min;
}
public int nextExcExc(int min, int max) {
return nextInt(max - min - 1) + 1 + min;
}
public int nextIncExc(int min, int max) {
return nextInt(max - min) + min;
}
}
在java-8中,他们在Random类中引入了方法int(int randomNumberOrigin,int randomNumber Bound)。
例如,如果要生成[0,10]范围内的五个随机整数(或单个整数),只需执行以下操作:
Random r = new Random();
int[] fiveRandomNumbers = r.ints(5, 0, 11).toArray();
int randomNumber = r.ints(1, 0, 11).findFirst().getAsInt();
第一个参数仅指示生成的IntStream的大小(这是生成无限IntStream的重载方法)。
如果需要执行多个单独的调用,可以从流中创建无限基元迭代器:
public final class IntRandomNumberGenerator {
private PrimitiveIterator.OfInt randomIterator;
/**
* Initialize a new random number generator that generates
* random numbers in the range [min, max]
* @param min - the min value (inclusive)
* @param max - the max value (inclusive)
*/
public IntRandomNumberGenerator(int min, int max) {
randomIterator = new Random().ints(min, max + 1).iterator();
}
/**
* Returns a random number in the range (min, max)
* @return a random number in the range (min, max)
*/
public int nextInt() {
return randomIterator.nextInt();
}
}
您也可以对双值和长值执行此操作。