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`.

当前回答

以下是使用Random和forEach的另一个示例

int firstNum = 20;//Inclusive
int lastNum = 50;//Exclusive
int streamSize = 10;
Random num = new Random().ints(10, 20, 50).forEach(System.out::println);

其他回答

使用nexttint(n)方法为最小值和最大值的差值生成一个随机数,然后将最小值添加到结果中:

Random rn = new Random();
int result = rn.nextInt(max - min + 1) + min;
System.out.println(result);

我认为这段代码会奏效。请尝试一下:

import java.util.Random;
public final class RandomNumber {

    public static final void main(String... aArgs) {
        log("Generating 10 random integers in range 1..10.");
        int START = 1;
        int END = 10;
        Random randomGenerator = new Random();
        for (int idx=1; idx<=10; ++idx) {

            // int randomInt=randomGenerator.nextInt(100);
            // log("Generated : " + randomInt);
            showRandomInteger(START,END,randomGenerator);
        }
        log("Done");
    }

    private static void log(String aMessage) {
        System.out.println(aMessage);
    }

    private static void showRandomInteger(int aStart, int aEnd, Random aRandom) {
        if (aStart > aEnd) {
            throw new IllegalArgumentException("Start cannot exceed End.");
        }
        long range = (long)aEnd - (long)aStart + 1;
        long fraction = (long) (range * aRandom.nextDouble());
        int randomNumber = (int) (fraction + aStart);
        log("Generated" + randomNumber);
    }
}

注意,该方法比下一个Int方法更偏向且效率更低,https://stackoverflow.com/a/738651/360211

实现这一点的一个标准模式是:

Min + (int)(Math.random() * ((Max - Min) + 1))

Java Math库函数Math.random()生成范围[0,1)内的双精度值。请注意,此范围不包括1。

为了首先获得特定的值范围,需要乘以要覆盖的值范围的大小。

Math.random() * ( Max - Min )

这将返回范围[0,Max Min)内的值,其中不包括“Max Min”。

例如,如果需要[5,10),则需要覆盖五个整数值,以便使用

Math.random() * 5

这将返回范围为[0.5)的值,其中不包括5。

现在,您需要将此范围移动到目标范围。您可以通过添加“最小值”值来实现此操作。

Min + (Math.random() * (Max - Min))

现在,您将获得范围为[Min,Max)的值。按照我们的示例,这意味着[5,10):

5 + (Math.random() * (10 - 5))

但是,这仍然不包括Max,您将得到双倍的值。为了获得包含的最大值,您需要向范围参数(Max-Min)添加1,然后通过强制转换为int来截断小数部分。这可以通过以下方式实现:

Min + (int)(Math.random() * ((Max - Min) + 1))

在[Min,Max]范围内的随机整数值,或者按照示例[5,10]:

5 + (int)(Math.random() * ((10 - 5) + 1))

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。

请原谅我过于挑剔,但大多数人建议的解决方案,即min+rng.nextInt(max-min+1),似乎很危险,因为:

rng.nextInt(n)无法达到整数.MAX_VALUE。当min为负值时,(max-min)可能会导致溢出。

万无一失的解决方案将为[Integer.min_VALUE,Integer.max_VALUE]内的任何min<=max返回正确的结果。请考虑以下简单的实现:

int nextIntInRange(int min, int max, Random rng) {
   if (min > max) {
      throw new IllegalArgumentException("Cannot draw random int from invalid range [" + min + ", " + max + "].");
   }
   int diff = max - min;
   if (diff >= 0 && diff != Integer.MAX_VALUE) {
      return (min + rng.nextInt(diff + 1));
   }
   int i;
   do {
      i = rng.nextInt();
   } while (i < min || i > max);
   return i;
}

尽管效率低下,但请注意while循环中成功的概率始终为50%或更高。