Java生成N个不重复的随机数的三种方法总结
作者：芒果很忙耶
1、Random类和Set集合来完成
Java实现生成n个不重复的随机数可以使用Java中的Random类和Set集合来完成
具体代码如下：
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);
}
}上述代码中，使用了一个while循环来生成n个不重复的随机数。在每次循环中，先生成一个范围在1到max之间的随机整数，然后将其加入Set集合中，由于Set集合不允许元素重复，所以会自动去重，直到包含n个元素为止。最后返回生成的随机数集合。
在main方法中，我们调用generateRandomNumbers方法来生成5个不重复的1到100之间的随机数，并使用System.out.println打印出来，输出结果类似于[4, 27, 52, 76, 97]
2、使用数组来存储生成的随机数
每次生成随机数之前判断数组中是否已经存在该数，如果存在就继续生成下一个随机数，直到生成了n个不重复的数为止
实现代码如下：
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));
}
}上述代码中，使用了一个for循环来生成n个不重复的随机数。在每次循环中，先生成一个范围在1到max之间的随机整数，然后调用contains方法来判断该数是否已经存在于数组中，如果不存在则加入数组。
在main方法中，我们调用generateRandomNumbers方法来生成5个不重复的1到100之间的随机数，并使用Arrays.toString打印出来，输出结果类似于[4, 27, 52, 76, 97]。
3、使用Fisher-Yates洗牌算法（也称为Knuth洗牌算法）
除了使用Random类和Set集合或数组来生成n个不重复的随机数，还可以使用Fisher-Yates洗牌算法（也称为Knuth洗牌算法）来实现。该算法的思路是：从原始数组中随机选择一个元素，将其与数组的第一个元素交换位置，然后从剩余的n-1个元素中随机选择一个元素，将其与数组的第二个元素交换位置，以此类推，直到遍历完所有的n个元素为止。
具体实现代码如下：
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));
}
}上述代码中，首先创建一个包含1到max的整数数组arr，然后使用Fisher-Yates洗牌算法来随机打乱数组中的元素，最后返回数组中的后n个元素。
在main方法中，我们调用generateRandomNumbers方法来生成5个不重复的1到100之间的随机数，并使用Arrays.toString打印出来，输出结果类似于[4, 27, 52, 76, 97]。
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