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

int func(int max, int min){

      int range = max - min + 1;
      
      // Math.random() function will return a random no between [0.0,1.0).
      int res = (int) ( Math.random()*range)+min;

      return res;
}

其他回答

让我们举个例子。

假设我希望生成5-10之间的数字:

int max = 10;
int min = 5;
int diff = max - min;
Random rn = new Random();
int i = rn.nextInt(diff + 1);
i += min;
System.out.print("The Random Number is " + i);

让我们了解这一点。。。

用最高值初始化max,用最低值初始化min。现在,我们需要确定可以获得多少可能的值。在本例中,应为:5, 6, 7, 8, 9, 10所以,这个计数应该是max-min+1。即10-5+1=6随机数将生成0-5之间的数字。即0、1、2、3、4、5将最小值添加到随机数将产生:5, 6, 7, 8, 9, 10 因此,我们获得了所需的范围。

下面是一个简单的示例,它显示了如何从闭合的[min,max]范围生成随机数,而min<=max为真

您可以将其作为孔中字段类重用,也可以将所有Random.class方法放在一个位置

结果示例:

RandomUtils random = new RandomUtils();
random.nextInt(0, 0); // returns 0
random.nextInt(10, 10); // returns 10
random.nextInt(-10, 10); // returns numbers from -10 to 10 (-10, -9....9, 10)
random.nextInt(10, -10); // throws assert

来源:

import junit.framework.Assert;
import java.util.Random;

public class RandomUtils extends Random {

    /**
     * @param min generated value. Can't be > then max
     * @param max generated value
     * @return values in closed range [min, max].
     */
    public int nextInt(int min, int max) {
        Assert.assertFalse("min can't be > then max; values:[" + min + ", " + max + "]", min > max);
        if (min == max) {
            return max;
        }

        return nextInt(max - min + 1) + min;
    }
}

Java 17引入了RandomGenerator接口,它提供了一个int nextInt(int origin,int bound)方法来获取范围内的随机整数:

// Returns a random int between minimum (inclusive) & maximum (exclusive)
int randomInt = RandomGenerator.getDefault().nextInt(minimum, maximum);

除了用于Java17中添加的新的随机生成算法之外,该接口还添加到现有的随机生成类(random、SecureRandom、SplitableRandom和ThreadLocalRandom)中。因此,从Java 17开始,这些类具有以下有界nextInt方法:

new Random().nextInt(minimum, maximum);
new SecureRandom().nextInt(minimum, maximum);
new SplittableRandom().nextInt(minimum, maximum);
new ThreadLocalRandom().nextInt(minimum, maximum);

从Java17开始,这种方法是Random和SecureRandom的新方法。在Java17之前,ThreadLocalRandom和SplitableRandom已经有了这个方法,尽管它不是由共享接口指定的。

在Java 1.7或更高版本中,执行此操作的标准方法如下:

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

// nextInt is normally exclusive of the top value,
// so add 1 to make it inclusive
int randomNum = ThreadLocalRandom.current().nextInt(min, max + 1);

请参阅相关的JavaDoc。这种方法的优点是不需要显式初始化java.util.Random实例,如果使用不当,可能会导致混淆和错误。

然而,相反,没有办法明确设置种子,因此在测试或保存游戏状态等有用的情况下,很难再现结果。在这些情况下,可以使用下面所示的Java 1.7之前的技术。

在Java 1.7之前,执行此操作的标准方法如下:

import java.util.Random;

/**
 * Returns a pseudo-random number between min and max, inclusive.
 * The difference between min and max can be at most
 * <code>Integer.MAX_VALUE - 1</code>.
 *
 * @param min Minimum value
 * @param max Maximum value.  Must be greater than min.
 * @return Integer between min and max, inclusive.
 * @see java.util.Random#nextInt(int)
 */
public static int randInt(int min, int max) {

    // NOTE: This will (intentionally) not run as written so that folks
    // copy-pasting have to think about how to initialize their
    // Random instance.  Initialization of the Random instance is outside
    // the main scope of the question, but some decent options are to have
    // a field that is initialized once and then re-used as needed or to
    // use ThreadLocalRandom (if using at least Java 1.7).
    // 
    // In particular, do NOT do 'Random rand = new Random()' here or you
    // will get not very good / not very random results.
    Random rand;

    // nextInt is normally exclusive of the top value,
    // so add 1 to make it inclusive
    int randomNum = rand.nextInt((max - min) + 1) + min;

    return randomNum;
}

请参阅相关的JavaDoc。实际上,java.util.Random类通常比java.lang.Math.Random()更好。

特别是,当标准库中有一个简单的API来完成任务时,无需重新发明随机整数生成轮。

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;
    }
}