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`.
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。
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。
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;
}
}