题 如何在Java中生成特定范围内的随机整数?


如何生成随机数 int 特定范围内的价值?

我尝试了以下,但那些不起作用:

尝试1:

randomNum = minimum + (int)(Math.random() * maximum);
// Bug: `randomNum` can be bigger than `maximum`.

尝试2:

Random rn = new Random();
int n = maximum - minimum + 1;
int i = rn.nextInt() % n;
randomNum =  minimum + i;
// Bug: `randomNum` can be smaller than `minimum`.

2903
2017-12-12 18:20


起源




答案:


Java 1.7或更高版本,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);

看到 相关的JavaDoc。这种方法的优点是不需要显式初始化a java.util.Random中 实例,如果使用不当,可能会造成混淆和错误。

然而,相反地,没有办法明确地设置种子,因此在有用的情况下(例如测试或保存游戏状态或类似情况)可能难以再现结果。在这些情况下,可以使用下面显示的Java之前的1.7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;
}

看到 相关的JavaDoc。在实践中, java.util.Random中 上课通常比较好 java.lang.Math.random()

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


3260
2017-12-12 18:25



对于电话在哪里 max 价值是 Integer.MAX_VALUE 它有可能溢出,导致成为 java.lang.IllegalArgumentException。您可以尝试: randInt(0, Integer.MAX_VALUE)。另外,如果 nextInt((max-min) + 1) 返回最高值(非常罕见,我认为)不会再次溢出(假设min和max足够高)?如何应对这种情况? - Daniel
这对多头来说不起作用 - momo
@MoisheLipsker必须是nextLong不接受nextInteger的绑定 - momo
@leventov ThreadLocalRandom 在第一次提出这个问题后的2年半里,Java被添加到Java中。我一直坚持认为Random实例的管理超出了问题的范围。 - Greg Case
在Android中随机rand = new Random(); - Webserveis


请注意,这种方法比a更偏向,效率更低 nextInt 方法, https://stackoverflow.com/a/738651/360211

实现这一目标的一个标准模式是:

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

Java的 数学库函数Math.random()在范围内生成一个double值 [0,1)。请注意,此范围不包括1。

为了首先获得特定范围的值,您需要乘以您想要覆盖的值范围的大小。

Math.random() * ( Max - Min )

这将返回范围中的值 [0,Max-Min),其中不包括'Max-Min'。

例如,如果你想 [5,10),你需要覆盖五个整数值,以便你使用

Math.random() * 5

这将返回该范围内的值 [0,5),其中5不包括在内。

现在,您需要将此范围更改为您要定位的范围。您可以通过添加Min值来完成此操作。

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

您现在将获得该范围内的值 [Min,Max)。按照我们的例子,这意味着 [5,10)

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

但是,这仍然不包括在内 Max 而你正在获得双倍价值。为了得到 Max 如果包含值,则需要在range参数中添加1 (Max - Min) 然后通过强制转换为int来截断小数部分。这是通过以下方式完成

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

你有它。范围内的随机整数值 [Min,Max]或者按照例子 [5,10]

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

1324
2017-12-12 18:35



Sun文档明确指出,如果需要int而不是生成double的Math.random(),最好使用Random()。 - Lilian A. Moraru
与nextInt方法相比,这实际上是有偏见的 stackoverflow.com/a/738651/360211 - weston


使用:

Random ran = new Random();
int x = ran.nextInt(6) + 5;

整数 x 现在是具有可能结果的随机数 5-10


311
2017-09-04 04:23





使用:

minimum + rn.nextInt(maxValue - minvalue + 1)

122
2017-12-12 18:25





 他们介绍了这种方法 ints(int randomNumberOrigin, int randomNumberBound) 在里面 Random 类。

例如,如果要在[0,10]范围内生成五个随机整数(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();

第一个参数表示的大小 IntStream 生成(这是产生无限制的方法的重载方法) IntStream)。

如果需要进行多次单独调用,可以从流中创建无限原始迭代器:

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();
    }
}

你也可以这样做 double 和 long 值。

希望能帮助到你! :)


99
2017-11-26 18:29



我建议你只实例化一次randomIterator。请参阅Greg Case对自己答案的评论。 - Naxos84
如果可以的话,你能解释一下它的意义吗? streamSize  - 给出了这种方法的第一个参数 streamSize !=0。有什么区别 streamSize 给出1/2 / n? - Erfan Ahmed Emon
甜蜜的解决方案,特别是流类。 - cen


您可以编辑第二个代码示例:

Random rn = new Random();
int range = maximum - minimum + 1;
int randomNum =  rn.nextInt(range) + minimum;

90
2017-12-12 18:31





只需对您的第一个解决方案进行一些小修改就足够了。

Random rand = new Random();
randomNum = minimum + rand.nextInt((maximum - minimum) + 1);

在此处查看更多信息 Random


89
2018-03-12 22:44



对于最小<=值<最大值,我对Math做了同样的事情: randomNum = minimum +(int)(Math.random()*(maximum-minimum)); 但铸造并不是很好看;) - AxelH


ThreadLocalRandom等效于多线程环境的类java.util.Random。在每个线程中本地执行生成随机数。因此,通过减少冲突,我们可以获得更好的表现。

int rand = ThreadLocalRandom.current().nextInt(x,y);

x,y - 间隔,例如(1,10)


54
2018-02-12 23:19



为了上帝的缘故,这个答案应该被接受。也可以看看 有没有理由写 new Random() 从Java 8开始? - leventov
@leventov这个不能被接受的答案,这个实现只支持 => LOLLIPOP - Relm
人们应该为Lollipop开发一段时间了,没有这样做,只会拖累市场。使您的应用程序支持更新的API以强制运营商进行更新。 - Martin Marconcini