--- title: "07-实例解析常用的java随机数生成办法" created: 2025-12-02 tags: - Java --- # 实例解析常用的java随机数生成办法 > [!note] 本篇定位 > 专题深挖与资料：备忘单、反射深入、数组汇总、XML 解析、书籍推荐等 10 篇。本篇：**实例解析常用的java随机数生成办法**。正文为教程原貌（原话只增不改），代码块语言标记已补全。 随机数是任何一种编程语言最基本的特征之一，在技术开发中应用很广泛，因为有时我们需要随机生成一个固定长度的数字、字符串亦或者是需要随机生成一个不定长度的数字、或者进行一个模拟的随机选择等。Java就为我们提供了最基本的工具，可以帮助开发者生成不同条件下需要的随机数。java中产生随机数和c的差不多，一般有两种随机数，一个是Math中random()方法，一个是Random类。不过不管是c还是java，要产生随机数都需要设置随机数种子，如果设置的是一样的话，每次获得的随机数是一样的。下面来汇总一下常见的不同类型的java随机数是如何生成的。 ![java随机数](https://pic.code-nav.cn/w3cschool_course/1610518142000300034/zn60szdo.jpeg) ## java产生随机数的基本方法 **方法一：在j2se里我们可以使用Math.random()方法**来产生一个随机数，这个产生的随机数是0-1之间的一个double，我们可以把他乘以一定的数，比如说乘以100，他就是个100以内的随机，这个在j2me中没有。 (数据类型)(最小值+Math.random()\*(最大值-最小值+1)) 例1:从1到10的int型随数 ```java (int)(1+Math.random()*(10-1+1)) ``` 例2： 随机生成0~100中的其中一个数 在上面我们已经知道了Math.random()返回的只是从0到1之间的小数，如果要50到100，就先放大50倍，即0到50之间，这里还是小数，如果要整数，就强制转换int，然后再加上50即为50~100。 最终代码： ```java (int)(Math.random()*50) + 50 ``` **方法二：在java.util这个包里面提供了一个Random的类**，我们可以新建一个Random的对象来产生随机数，他可以产生随机整数、随机float、随机double，随机long，这个也是我们在j2me的程序里经常用的一个取随机数的方法。 ```java Random random = new Random();//默认构造方法 ``` ```java Random random = new Random(1000);//指定种子数字 ``` 在进行随机时，随机算法的起源数字称为种子数(seed)，在种子数的基础上进行一定的变换，从而产生需要的随机数字。 相同种子数的Random对象，相同次数生成的随机数字是完全相同的。也就是说，两个种子数相同的Random对象，第一次生成的随机数字完全相同，第二次生成的随机数字也完全相同。 例：获取[0, 100)之间的int整数。 ```java int i2 = random.nextInt(100); ``` Random 的函数接口： ``` // 构造函数(一)： 创建一个新的随机数生成器。 Random() // 构造函数(二)： 使用单个 long 种子创建一个新随机数生成器： public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它来保存随机数生成器的状态。 Random(long seed) boolean nextBoolean() // 返回下一个“boolean类型”伪随机数。 void nextBytes(byte[] buf) // 生成随机字节并将其置于字节数组buf中。 double nextDouble() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的double类型”的随机数。 float nextFloat() // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的float类型”的随机数。 int nextInt() // 返回下一个“int类型”随机数。 int nextInt(int n) // 返回一个“[0, n) 之间的int类型”的随机数。 long nextLong() // 返回下一个“long类型”随机数。 ``` Random类中的常用方法： Random 类中的方法比较简单，每个方法的功能也很容易理解。需要说明的是，Random类中各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几率是均等的。下面对这些方法做一下基本的介绍： a 、public boolean nextBoolean() 该方法的作用是生成一个随机的boolean值，生成true和false的值几率相等，也就是都是50%的几率。 b 、public double nextDouble() 该方法的作用是生成一个随机的double值，数值介于[0,1.0)之间，这里中括号代表包含区间端点，小括号代表不包含区间端点，也就是0到1之间的随机小数，包含0而不包含1.0。 c 、public int nextInt() 该方法的作用是生成一个随机的int值，该值介于int的区间，也就是-2的31次方到2的31次方-1之间。 如果需要生成指定区间的int值，则需要进行一定的数学变换，具体可以参看下面的使用示例中的代码。 d 、public int nextInt(int n) 该方法的作用是生成一个随机的int值，该值介于[0,n)的区间，也就是0到n之间的随机int值，包含0而不包含n。 如果想生成指定区间的int值，也需要进行一定的数学变换，具体可以参看下面的使用示例中的代码。 e 、public void setSeed(long seed) 该方法的作用是重新设置Random对象中的种子数。设置完种子数以后的Random对象和相同种子数使用new关键字创建出的Random对象相同。 ![Random类](https://pic.code-nav.cn/w3cschool_course/1610518142000300034/9asjxmo6.jpeg) 3 、Random类使用示例 使用Random类，一般是生成指定区间的随机数字，下面就一一介绍如何生成对应区间的随机数字。以下生成随机数的代码均使用以下Random对象r进行生成： Random r = new Random(); a 、生成[0,1.0)区间的小数 double d1 = r.nextDouble(); 直接使用nextDouble方法获得。 b、生成[0,5.0)区间的小数 double d2 = r.nextDouble() \* 5; 因为nextDouble方法生成的数字区间是[0,1.0)，将该区间扩大5倍即是要求的区间。 同理，生成[0,d)区间的随机小数，d为任意正的小数，则只需要将nextDouble方法的返回值乘以d即可。 c、生成[1,2.5)区间的小数 [n1，n2] double d3 = r.nextDouble() \* 1.5 + 1;【也就是 r.nextDouble() \* (n2-n1)+n1】 生成[1,2.5)区间的随机小数，则只需要首先生成[0,1.5)区间的随机数字，然后将生成的随机数区间加1即可。 同理，生成任意非从0开始的小数区间[d1,d2)范围的随机数字(其中d1不等于0)，则只需要首先生成[0,d2-d1)区间的随机数字，然后将生成的随机数字区间加上d1即可。 d、生成任意整数 int n1 = r.nextInt(); 直接使用nextInt方法即可。 e、生成[0,10)区间的整数 int n2 = r.nextInt(10); n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10); 以上两行代码均可生成[0,10)区间的整数。 第一种实现使用Random类中的nextInt(int n)方法直接实现。 第二种实现中，首先调用nextInt()方法生成一个任意的int数字，该数字和10取余以后生成的数字区间为(-10,10)，因为按照数学上的规定余数的绝对值小于除数，然后再对该区间求绝对值，则得到的区间就是[0,10)了。 同理，生成任意[0,n)区间的随机整数，都可以使用如下代码： int n2 = r.nextInt(n); n2 = Math.abs(r.nextInt() % n); f、生成[0,10]区间的整数 int n3 = r.nextInt(11); n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11); 相对于整数区间，[0,10]区间和[0,11)区间等价，所以即生成[0,11)区间的整数。 g、生成[-3,15)区间的整数 int n4 = r.nextInt(18) - 3; 【也就是 r.nextInt() \* (n2-n1)+n1】 n1是个负数 n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3; 生成非从0开始区间的随机整数，可以参看上面非从0开始的小数区间实现原理的说明。 **方法三：**通过**System.currentTimeMillis()**来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。 通过System.currentTimeMillis()来获取随机数。实际上是获取当前时间毫秒数，它是long类型。使用方法如下： ```java final long l = System.currentTimeMillis(); ``` 若要获取int类型的整数，只需要将上面的结果转行成int类型即可。比如，获取[0, 100)之间的int整数。方法如下： ```java final long l = System.currentTimeMillis(); final int i = (int)( l % 100 ); ``` --- ## 实例学习： 下面通过示例演示上面3种获取随机数的使用方法。 源码如下(RandomTest.java)： ```java import java.util.Random; import java.lang.Math; /** java 的随机数测试程序。共3种获取随机数的方法： (01)、通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。 (02)、通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。 (03)、通过Random类来产生一个随机数，这个是专业的Random工具类，功能强大。 @author skywang @email kuiwu-wang@163.com */ public class RandomTest{ public static void main(String args[]){ // 通过System的currentTimeMillis()返回随机数 testSystemTimeMillis(); // 通过Math的random()返回随机数 testMathRandom(); // 新建“种子为1000”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API testRandomAPIs(new Random(1000), " 1st Random(1000)"); testRandomAPIs(new Random(1000), " 2nd Random(1000)"); // 新建“默认种子”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API testRandomAPIs(new Random(), " 1st Random()"); testRandomAPIs(new Random(), " 2nd Random()"); } /** 返回随机数-01：测试System的currentTimeMillis() */ private static void testSystemTimeMillis() { // 通过 final long l = System.currentTimeMillis(); // 通过l获取一个[0, 100)之间的整数 final int i = (int)( l % 100 ); System.out.printf("\n---- System.currentTimeMillis() ----\n l=%s i=%s\n", l, i); } /** 返回随机数-02：测试Math的random() / private static void testMathRandom() { // 通过Math的random()函数返回一个double类型随机数，范围[0.0, 1.0) final double d = Math.random(); // 通过d获取一个[0, 100)之间的整数 final int i = (int)(d100); System.out.printf("\n---- Math.random() ----\n d=%s i=%s\n", d, i); } /** 返回随机数-03：测试Random的API */ private static void testRandomAPIs(Random random, String title) { final int BUFFER_LEN = 5; // 获取随机的boolean值 boolean b = random.nextBoolean(); // 获取随机的数组buf[] byte[] buf = new byte[BUFFER_LEN]; random.nextBytes(buf); // 获取随机的Double值，范围[0.0, 1.0) double d = random.nextDouble(); // 获取随机的float值，范围[0.0, 1.0) float f = random.nextFloat(); // 获取随机的int值 int i1 = random.nextInt(); // 获取随机的[0,100)之间的int值 int i2 = random.nextInt(100); // 获取随机的高斯分布的double值 double g = random.nextGaussian(); // 获取随机的long值 long l = random.nextLong(); System.out.printf("\n---- %s ----\nb=%s, d=%s, f=%s, i1=%s, i2=%s, g=%s, l=%s, buf=[", title, b, d, f, i1, i2, g, l); for (byte bt:buf) System.out.printf("%s, ", bt); System.out.println("]"); ``` ![java](https://pic.code-nav.cn/w3cschool_course/1610518142000300034/5tyyo9tn.jpeg) **实例2：** 问题：生成(－10,10)之间的保留小数点后两位数的随机数。 解决方法： 1.java中随机数生成函数Random r=new Random(); r.nextFloat();//生成(0,1)之间的浮点型随机数。将上述随机数乘以10，得到生成(0,10)之间的随机数。 2.生成一个Boolean型的随机数用于控制数的正负：r.nextBoolean(); 3.保留小数位数两位的方法：Math.floor(n\*100+0.5)/100;得到的数为double型。 代码如下： ```java import java.util.*; 　　public class CreateRandom { 　　　public float numRandom(){ 　　　　float num; 　　　　Random r=new Random(); 　　　　float value = (float) (Math.floor(r.nextFloat()*1000+0.5)/100); 　　　　Boolean b = r.nextBoolean(); 　　　　if(b){ 　　　　　num = value; 　　　　　} 　　　　else{ 　　　　　num=0-value; 　　　　　} 　　　　return num; 　　　　} 　　　 public static void main(String[] args) { 　　　　 CreateRandom cr = new CreateRandom(); 　　　　 float num = cr.numRandom(); 　　　　 System.out.print(num); 　　　　} 　　} ``` **实例3：** Java生成随机无重复随机数，使用ArrayList实现 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Random; /** * 生成随机无重复随机数，使用ArrayList实现 * * 算法：加入随机数时检测列表中是否已存在此随机数，有则重来，无则加入。 * */ public class Demo { public static void main(String[] args) { int length = 50; // 50个随机数 Random random = new Random(); ArrayList list = new ArrayList(); for (int i = 0; i < length; i++) { int number = random.nextInt(100) + 1; // 1-100的随机数（此处100必须比length大，否则会死循环） if (!list.contains(number)) { list.add(number); } else { i--; // 保证生成的随机数个数足够，防止有重复随机数时造成空位 } } for (int i = 0; i < length; i++) { System.out.print(list.get(i) + "\t"); if ((i + 1) % 10 == 0) { System.out.println(""); } } } } ``` **实例4：** java生成固定位数的密码随机数代码 ```java public class RandomPassword { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { System.out.println(genRandomNum(10)); } /** * 生成随即密码 * * @param pwd_len * 生成的密码的总长度 * @return 密码的字符串 */ public static String genRandomNum(int pwd_len) { // 35是因为数组是从0开始的，26个字母+10个数字 final int maxNum = 36; int i; // 生成的随机数 int count = 0; // 生成的密码的长度 char[] str = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' }; StringBuffer pwd = new StringBuffer(""); Random r = new Random(); while (count < pwd_len) { // 生成随机数，取绝对值，防止生成负数， i = Math.abs(r.nextInt(maxNum)); // 生成的数最大为36-1 if (i >= 0 && i < str.length) { pwd.append(str[i]); count++; } ``` **实例5：** Java生成带权重的随机数 ```java package test; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Random; //带权重的随机数 //面试的时候面试官问道一个这样的问题 //A、B、C三个字符分别出现的概率是30%,40%,30% //分析：首先1-100随机产生一个数，判断这个数，1-30出现的概率是30%， 31—70出现的概率是40%， 71-100出现的概率是30% public class WeightRandom { public static void main(String[] args) { Random ran = new Random(); String str=getWanfei(ran.nextInt(100)); Map map = new HashMap(); map.put("key","A"); map.put("value","30"); Map map1 = new HashMap(); map.put("key","B"); map.put("value","70"); List> list = new ArrayList>(); list.add(map); list.add(map1); System.out.println( getWeight(list,ran.nextInt(100))); } //知道权重的情况下 public static String getWanfei(int num){ if(num>=1 && num<=30){ return "A"; }else if(num>=31 && num<70){ return "B"; }else{ return "C"; } } //如果A、B、C的个数不确定 ，权重的总数也也不确定 ``` --- ⬅️ [[06-细说java解析xml文档的常用方法（含实例）|细说java解析xml文档的常用方法（含实例）]] 🏠 [[00-鱼皮学习路线|鱼皮学习路线]] ➡️ [[08-实例助解java定时器设置及停止的方法|实例助解java定时器设置及停止的方法]]