Java编程中随机数的生成方式总结

本章先讲解Java随机数的几种产生方式，然后通过示例对其进行演示。
广义上讲，Java中的随机数的有三种产生方式：
(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。第1种 利用System.currentTimeMillis()获取随机数
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：

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：

final long l = System.currentTimeMillis();
final int i = (int)( l % 100 );

第2种 利用Math.random()获取随机数
通过Math.random()来获取随机数。实际上，它返回的是0(包含)到1(不包含)之间的double值。使用方法如下：

final double d = Math.random();

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：

final double d = Math.random();
final int i = (int)(d*100);

第3种 利用Random类来获取随机数
通过Random类来获取随机数。
使用方法如下：
(01) 创建Random对象。有两种方法可以创建Random对象，如下：

Random random = new Random();//默认构造方法
Random random = new Random(1000);//指定种子数字

(02) 通过Random对象获取随机数。Random支持的随机值类型包括：boolean, byte, int, long, float, double。
比如，获取[0, 100)之间的int整数。方法如下：

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。 

synchronized double nextGaussian()  // 返回下一个“double类型”的随机数，它是呈高斯（“正常地”）分布的 double 值，其平均值是 0.0，标准偏差是 1.0。
synchronized void setSeed(long seed) // 使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。

获取随机数示例

eg1:
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)：

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)(d*100);

    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("]");
  }
}

eg2:

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：
　　

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);
　　　　}
　　}