Random examples in java

Генерируем случайное число Java

При разработке приложений часто нужно генерировать случайные числа. Java предоставляет для этого классы java.lang.Math и java.util.Random . В этой статье я расскажу о нескольких способах генерации случайных чисел и приведу конкретные примеры реализации.

Генерация случайных чисел с помощью класса Math

Чтобы сгенерировать случайное число Java предоставляет класс Math, доступный в пакете java.util. Этот класс содержит статичный метод Math.random(), предназначенный для генерации случайных чисел типа double .

Метод random( ) возвращает положительное число большее или равное 0,0 и меньшее 1,0. При вызове данного метода создается объект генератора псевдослучайных чисел java.util.Random.

Math.random() можно использовать с параметрами и без. В параметрах задается диапазон чисел, в пределах которого будут генерироваться случайные значения.

Пример использования Math.random():

public static double getRandomNumber()

Метод getRandomNumber( ) использует Math.random() для возврата положительного числа, которое больше или равно 0,0 или меньше 1,0 .

Результат выполнения кода:

Double between 0.0 and 1.0: SimpleRandomNumber = 0.21753313144345698

Случайные числа в заданном диапазоне

Для генерации случайных чисел в заданном диапазоне необходимо указать диапазон. Синтаксис:

(Math.random() * ((max - min) + 1)) + min

Разобьем это выражение на части:

1. Сначала умножаем диапазон значений на результат, который генерирует метод random().Math.random() * (max — min)возвращает значение в диапазоне [0 , max- min], где max не входит в заданные рамки. Например, выражение Math.random()*5 вернет значение в диапазоне [0 , 5], в который 5 не входит.
2. Расширяем охват до нужного диапазона. Это делается с помощью минимального значения.

(Math.random() * ( max - min )) + min

Но выражение по-прежнему не охватывает максимальное значение.

• Чтобы получить максимальное значение, прибавьте 1 к параметру диапазона (max — min). Это вернет случайное число в указанном диапазоне.

double x = (Math.random()*((max-min)+1))+min;

Существуют различные способы реализации приведенного выше выражения. Рассмотрим некоторые из них.

Случайное двойное число в заданном диапазоне

По умолчанию метод Math.random() при каждом вызове возвращает случайное число типа double . Например:

public static double getRandomDoubleBetweenRange(double min, double max)

Вы можете вызвать предыдущий метод из метода main, передав аргументы, подобные этому.

System.out.println("Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = "+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));

System.out.println("Double between 5.0 and 10.00: RandomDoubleNumber = "+getRandomDoubleBetweenRange(5.0, 10.00));

Случайное целое число в заданном диапазоне

Пример генерации случайного целочисленного значения в указанном диапазоне:

public static double getRandomIntegerBetweenRange(double min, double max)

Метод getRandomIntegerBetweenRange() создает случайное целое число в указанном диапазоне. Так как Math.random() генерирует случайные числа с плавающей запятой, то нужно привести полученное значение к типу int. Этот метод можно вызвать из метода main, передав ему аргументы следующим образом:

System.out.println("Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber highlight" data-hscroll>
Integer between 2 and 6: RandomIntegerNumber = 5
 
Примечание . В аргументах также можно передать диапазон отрицательных значений, чтобы сгенерировать случайное отрицательное число в этом диапазоне.
 
Генерация случайных чисел с помощью класса Random
 
Класс java.util.Random можно применять для генерации случайных чисел различных типов: int, float, double, long и boolean .
 
Для этого сначала создайте экземпляр класса Random, а затем вызовите один из методов генератора случайных значений: nextInt( ), nextDouble( ) или nextLong( ).
 
Метод nextInt( ) класса Random принимает граничное целое число и возвращает случайное значение int от 0 (включительно) до указанного предела (не включая).
 
Пример использования метода nextInt( ):
 
public static int generateRandomInt(int upperRange)
 
Пример использования метода nextInt ( ) для генерации целого числа в заданном диапазоне:
 
public static int generateRandomIntIntRange(int min, int max)
 
Методы nextFloat ( ) и nextDouble( ) позволяют генерировать числа с плавающей запятой, а также значения типа double в диапазоне от 0,0 до 1,0.
 
Код для использования обоих методов:
 
public static double generateRandomDouble() < Random random = new Random(); return random.nextDouble(); >public static float generateRandomFloat()
 
Генерируем случайное число в Java 8 - особенности
 
В Java 8 был представлен новый метод класса java.util.Random - ints(). Он возвращает неограниченный поток псевдослучайных значений int. Данный метод позволяет указать диапазон чисел, задав минимальное и максимальное значения.
 
Пример использования метода Random.ints() для генерации случайных целочисленных значений в указанном диапазоне:
 
public static int getRandomNumberInts(int min, int max)
 
Метод getRandomNumberInts( ) генерирует поток случайных целых чисел от min(включительно) и до max (не входит в диапазон).
 
Метод ints( ) создает IntStream, поэтому будет вызвана функция findFirst( ). Она возвращает объект OptionalInt , который описывает первый элемент этого потока. Затем код вызывает метод getAsInt( ), чтобы вернуть значение int в OptionalInt.
 
Пример использования метода Random.ints() для генерации потока случайных целочисленных значений:
 
public static void getStreamOfRandomInts(int num)
 
Код для вызова предыдущего метода:
 
System.out.println("Random int stream: RandomIntStreamofSize highlight" data-hscroll>
Random int stream: RandomIntStreamofSize = -1861317227 -1205557317 453883217 762357682 1725970934
 
Пример использования метода Random.ints() для генерации потока из диапазона случайных целочисленных значений:
 
public static void getStreamOfRandomIntsWithRange(int num, int min, int max)
 
Код для вызова приведенного выше метода:
 
System.out.println("Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange highlight" data-hscroll>
Random int stream of specified size in range: RandomIntStreamofSizeInRange = 2 2 3 4 6
 
Кроме ints( ) существует еще несколько методов, которые были добавлены к классу Random в Java 8. Они могут возвращать последовательный поток случайных чисел. Это:
 
Заключение
 
Класс java.util.Random реализует линейный конгруэнтный генератор (LCG). Он отличается быстротой работы. Но при этом он не подходит для использования в режиме реального времени. Например, для генерации уникального идентификатора сессии на сервере, в научных экспериментах, криптографии лотереях и розыгрышах.
 
Источник
 
Java Random
 
 
While we believe that this content benefits our community, we have not yet thoroughly reviewed it. If you have any suggestions for improvements, please let us know by clicking the “report an issue“ button at the bottom of the tutorial.
 
Java Random Class 
 
 
Random class is part of java.util package.
 
An instance of java Random class is used to generate random numbers.
 
This class provides several methods to generate random numbers of type integer, double, long, float etc.
 
Random number generation algorithm works on the seed value. If not provided, seed value is created from system nano time.
 
If two Random instances have same seed value, then they will generate same sequence of random numbers.
 
Java Random class is thread-safe, however in multithreaded environment it’s advised to use java.util.concurrent.ThreadLocalRandom class.
 
Random class instances are not suitable for security sensitive applications, better to use java.security.SecureRandom in those cases.
 
 
 
Java Random Constructors 
 
Java Random class has two constructors which are given below:
 
 
Random() : creates new random generator
 
Random(long seed) : creates new random generator using specified seed
 
 
Java Random Class Methods 
 
Let’s have a look at some of the methods of java Random class.
 
 
nextBoolean() : This method returns next pseudorandom which is a boolean value from random number generator sequence.
 
nextDouble() : This method returns next pseudorandom which is double value between 0.0 and 1.0.
 
nextFloat() : This method returns next pseudorandom which is float value between 0.0 and 1.0.
 
nextInt() : This method returns next int value from random number generator sequence.
 
nextInt(int n): This method return a pseudorandom which is int value between 0 and specified value from random number generator sequence.
 
 
Java Random Example 
 
Let’s have a look at the below java Random example program.
 
package com.journaldev.examples; import java.util.Random; /** * Java Random Number Example Program * */ public class RandomNumberExample < public static void main(String[] args) < //initialize random number generator Random random = new Random(); //generates boolean value System.out.println(random.nextBoolean()); //generates double value System.out.println(random.nextDouble()); //generates float value System.out.println(random.nextFloat()); //generates int value System.out.println(random.nextInt()); //generates int value within specific limit System.out.println(random.nextInt(20)); >> 
 
Output of the above program is:
 
false 0.30986869120562854 0.6210066 -1348425743 18 
 
Check this post for more about Java Radom Number Generation.
 
Generate Random Number using Seed 
 
There are two ways we can generate random number using seed.
 
Random random = new Random(long seed); Random random1 = new Random(); random1.setSeed(seed); 
 
The seed is the initial value of the internal state of the pseudorandom number generator which is maintained by method next(int).
 
package com.journaldev.examples; import java.util.Random; /** * Java Random Number Using Seed Example Program * * @author pankaj * */ public class RadomSeedExample < public static void main(String[] args) < //using constructor Random random = new Random(100); System.out.println("Using Constructor"); System.out.println(random.nextInt()); //using method Random random2 = new Random(); random2.setSeed(200); System.out.println("Using Method"); System.out.println(random2.nextInt()); >> 
 
Output of the above program is:
 
Using Constructor -1193959466 Using Method -1133938638 
 
What if we pass same seed to two different random number generators? Let’s have a look at the below program and see what happen if we pass same seed to two different random number generators.
 
package com.journaldev.examples; import java.util.Random; /** * Java Random Number Using Same Seed Example Program * */ public class RandomNumberSameSeedExample < public static void main(String[] args) < //initialize two random number generators using same seed Random random1 = new Random(100); Random random2 = new Random(100); System.out.println(random1.nextInt()); System.out.println(random2.nextInt()); >> 
 
Output of the above program is:
 
We can see that it will generate same random number if we pass same seed to two different random number generators.
 
Java 8 Random Class Methods 
 
As you can see from above image, there are many new methods added in Java 8 to Random class. These methods can produce a stream of random numbers. Below is a simple program to generate a stream of 5 integers between 1 and 100.
 
package com.journaldev.random; import java.util.Random; import java.util.stream.IntStream; public class JavaRandomExample < public static void main(String[] args) < Random random = new Random(); // generate stream of 5 ints between 1 to 100 IntStream ints = random.ints(5, 1, 100); ints.forEach(System.out::println); >> 
 
 
 That’s all for a quick roundup on Java Random Class. Reference: API Doc
 
Thanks for learning with the DigitalOcean Community. Check out our offerings for compute, storage, networking, and managed databases.
 
Источник
 
Class Random
 
An instance of this class is used to generate a stream of pseudorandom numbers; its period is only 2 48 . The class uses a 48-bit seed, which is modified using a linear congruential formula. (See Donald E. Knuth, The Art of Computer Programming, Volume 2, Third edition: Seminumerical Algorithms , Section 3.2.1.)
 
If two instances of Random are created with the same seed, and the same sequence of method calls is made for each, they will generate and return identical sequences of numbers. In order to guarantee this property, particular algorithms are specified for the class Random . Java implementations must use all the algorithms shown here for the class Random , for the sake of absolute portability of Java code. However, subclasses of class Random are permitted to use other algorithms, so long as they adhere to the general contracts for all the methods.
 
The algorithms implemented by class Random use a protected utility method that on each invocation can supply up to 32 pseudorandomly generated bits.
 
Many applications will find the method Math.random() simpler to use.
 
Instances of java.util.Random are threadsafe. However, the concurrent use of the same java.util.Random instance across threads may encounter contention and consequent poor performance. Consider instead using ThreadLocalRandom in multithreaded designs.
 
Instances of java.util.Random are not cryptographically secure. Consider instead using SecureRandom to get a cryptographically secure pseudo-random number generator for use by security-sensitive applications.
 
Источник
 
Читайте также:  Php удалить пробелы и переносы строк