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Java生成N個不重復(fù)的隨機數(shù)的三種方法總結(jié)

更新時間：2023年10月08日 14:54:15 作者：芒果很忙耶

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了三種Java生成N個不重復(fù)的隨機數(shù)的方法,文中的示例代碼講解詳細(xì),具有一定的參考價值,有需要的可以了解下

1、Random類和Set集合來完成

Java實現(xiàn)生成n個不重復(fù)的隨機數(shù)可以使用Java中的Random類和Set集合來完成

具體代碼如下：

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;
import java.util.Set;
public class RandomNumberGenerator {
    public static Set<Integer> generateRandomNumbers(int n, int max) {
        if (n > max) {
            throw new IllegalArgumentException("n must be less than or equal to max");
        }
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        Random random = new Random();
        while (set.size() < n) {
            int num = random.nextInt(max) + 1;
            set.add(num);
        }
        return set;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = generateRandomNumbers(5, 100);
        System.out.println(set);
    }
}

上述代碼中，使用了一個while循環(huán)來生成n個不重復(fù)的隨機數(shù)。在每次循環(huán)中，先生成一個范圍在1到max之間的隨機整數(shù)，然后將其加入Set集合中，由于Set集合不允許元素重復(fù)，所以會自動去重，直到包含n個元素為止。最后返回生成的隨機數(shù)集合。

在main方法中，我們調(diào)用generateRandomNumbers方法來生成5個不重復(fù)的1到100之間的隨機數(shù)，并使用System.out.println打印出來，輸出結(jié)果類似于[4, 27, 52, 76, 97]

2、使用數(shù)組來存儲生成的隨機數(shù)

每次生成隨機數(shù)之前判斷數(shù)組中是否已經(jīng)存在該數(shù)，如果存在就繼續(xù)生成下一個隨機數(shù)，直到生成了n個不重復(fù)的數(shù)為止

實現(xiàn)代碼如下：

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class RandomNumberGenerator {
    public static int[] generateRandomNumbers(int n, int max) {
        if (n > max) {
            throw new IllegalArgumentException("n must be less than or equal to max");
        }
        int[] arr = new int[n];
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int num;
            do {
                num = random.nextInt(max) + 1;
            } while (contains(arr, num));
            arr[i] = num;
        }
        return arr;
    }
    private static boolean contains(int[] arr, int num) {
        for (int i : arr) {
            if (i == num) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = generateRandomNumbers(5, 100);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

上述代碼中，使用了一個for循環(huán)來生成n個不重復(fù)的隨機數(shù)。在每次循環(huán)中，先生成一個范圍在1到max之間的隨機整數(shù)，然后調(diào)用contains方法來判斷該數(shù)是否已經(jīng)存在于數(shù)組中，如果不存在則加入數(shù)組。

在main方法中，我們調(diào)用generateRandomNumbers方法來生成5個不重復(fù)的1到100之間的隨機數(shù)，并使用Arrays.toString打印出來，輸出結(jié)果類似于[4, 27, 52, 76, 97]。

3、使用Fisher-Yates洗牌算法（也稱為Knuth洗牌算法）

除了使用Random類和Set集合或數(shù)組來生成n個不重復(fù)的隨機數(shù)，還可以使用Fisher-Yates洗牌算法（也稱為Knuth洗牌算法）來實現(xiàn)。該算法的思路是：從原始數(shù)組中隨機選擇一個元素，將其與數(shù)組的第一個元素交換位置，然后從剩余的n-1個元素中隨機選擇一個元素，將其與數(shù)組的第二個元素交換位置，以此類推，直到遍歷完所有的n個元素為止。

具體實現(xiàn)代碼如下：

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class RandomNumberGenerator {
    public static int[] generateRandomNumbers(int n, int max) {
        if (n > max) {
            throw new IllegalArgumentException("n must be less than or equal to max");
        }
        int[] arr = new int[max];
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            arr[i] = i + 1;
        }
        Random random = new Random();
        for (int i = max - 1; i >= max - n; i--) {
            int index = random.nextInt(i + 1);
            int temp = arr[index];
            arr[index] = arr[i];
            arr[i] = temp;
        }
        return Arrays.copyOfRange(arr, max - n, max);
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = generateRandomNumbers(5, 100);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

上述代碼中，首先創(chuàng)建一個包含1到max的整數(shù)數(shù)組arr，然后使用Fisher-Yates洗牌算法來隨機打亂數(shù)組中的元素，最后返回數(shù)組中的后n個元素。

在main方法中，我們調(diào)用generateRandomNumbers方法來生成5個不重復(fù)的1到100之間的隨機數(shù)，并使用Arrays.toString打印出來，輸出結(jié)果類似于[4, 27, 52, 76, 97]。

到此這篇關(guān)于Java生成N個不重復(fù)的隨機數(shù)的三種方法總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java生成不重復(fù)隨機數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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