13.27. Java – Метод Math.random()
Метод Math.random() – в Java используется для генерации случайного числа в диапазоне от 0.0 до 1.0. Различные диапазоны могут быть достигнуты с помощью арифметики.
Синтаксис
static double random()
Параметры
Подробная информация о параметрах:
- Метод по умолчанию не принимает параметр.
Возвращаемое значение
- В Java Math.random() возвращает случайное double значение с положительным знаком в диапазоне больше или равно 0.0 и меньше 1.0 (0.0 11.1. Java – Цикл while
- 11.2. Java – Цикл for
- 11.3. Java – Улучшенный цикл for
- 11.4. Java – Цикл do..while
- 11.5. Java – Оператор break
- 11.6. Java – Оператор continue
- 12. Java – Операторы принятия решений
- 12.1. Java – Оператор if
- 12.2. Java – Оператор if..else
- 12.3. Java – Вложенный оператор if
- 12.4. Java – Оператор switch..case
- 12.5. Java – Условный оператор (? 🙂
- 13. Java – Числа
- 13.1. Java – Методы byteValue(), shortValue(), intValue(), longValue(), floatValue(), doubleValue()
- 13.2. Java – Метод compareTo()
- 13.3. Java – Метод equals()
- 13.4. Java – Метод valueOf()
- 13.5. Java – Метод toString()
- 13.6. Java – Метод parseInt()
- 13.7. Java – Метод Math.abs()
- 13.8. Java – Метод Math.ceil()
- 13.9. Java – Метод Math.floor()
- 13.10. Java – Метод Math.rint()
- 13.11. Java – Метод Math.round()
- 13.12. Java – Метод Math.min()
- 13.13. Java – Метод Math.max()
- 13.14. Java – Метод Math.exp()
- 13.15. Java – Метод Math.log()
- 13.16. Java – Метод Math.pow()
- 13.17. Java – Метод Math.sqrt()
- 13.18. Java – Метод Math.sin()
- 13.19. Java – Метод Math.cos()
- 13.20. Java – Метод Math.tan()
- 13.21. Java – Метод Math.asin()
- 13.22. Java – Метод Math.acos()
- 13.23. Java – Метод Math.atan()
- 13.24. Java – Метод Math.atan2()
- 13.25. Java – Метод Math.toDegrees()
- 13.26. Java – Метод Math.toRadians()
- 13.27. Java – Метод Math.random()
- 14. Java – Символы
- 14.1. Java – Метод Character.isLetter()
- 14.2. Java – Метод Character.isDigit()
- 14.3. Java – Метод Character.isWhitespace()
- 14.4. Java – Метод Character.isUpperCase()
- 14.5. Java – Метод Character.isLowerCase()
- 14.6. Java – Метод Character.toUpperCase()
- 14.7. Java – Метод Character.toLowerCase()
- 14.8. Java – Метод Character.toString()
- 15. Java – Строки
- 15.1. Java – Метод charAt()
- 15.2. Java – Метод compareTo()
- 15.3. Java – Метод compareToIgnoreCase()
- 15.4. Java – Метод concat()
- 15.5. Java – Метод contentEquals()
- 15.6. Java – Метод copyValueOf()
- 15.7. Java – Метод endsWith()
- 15.8. Java – Метод equals()
- 15.9. Java – Метод equalsIgnoreCase()
- 15.10. Java – Метод getBytes()
- 15.11. Java – Метод getChars()
- 15.12. Java – Метод hashCode()
- 15.13. Java – Метод indexOf()
- 15.14. Java – Метод intern()
- 15.15. Java – Метод lastIndexOf()
- 15.16. Java – Метод length()
- 15.17. Java – Метод matches()
- 15.18. Java – Метод regionMatches()
- 15.19. Java – Метод replace()
- 15.20. Java – Метод replaceAll()
- 15.21. Java – Метод replaceFirst()
- 15.22. Java – Метод split()
- 15.23. Java – Метод startsWith()
- 15.24. Java – Метод subSequence()
- 15.25. Java – Метод substring()
- 15.26. Java – Метод toCharArray()
- 15.27. Java – Метод toLowerCase()
- 15.28. Java – Метод toString()
- 15.29. Java – Метод toUpperCase()
- 15.30. Java – Метод trim()
- 15.31. Java – Метод valueOf()
- 15.32. Java – Классы StringBuilder и StringBuffer
- 15.32.1. Java – Метод append()
- 15.32.2. Java – Метод reverse()
- 15.32.3. Java – Метод delete()
- 15.32.4. Java – Метод insert()
- 15.32.5. Java – Метод replace()
- 16. Java – Массивы
- 17. Java – Дата и время
- 18. Java – Регулярные выражения
- 19. Java – Методы
- 20. Java – Потоки ввода/вывода, файлы и каталоги
- 20.1. Java – Класс ByteArrayInputStream
- 20.2. Java – Класс DataInputStream
- 20.3. Java – Класс ByteArrayOutputStream
- 20.4. Java – Класс DataOutputStream
- 20.5. Java – Класс File
- 20.6. Java – Класс FileReader
- 20.7. Java – Класс FileWriter
- 21. Java – Исключения
- 21.1. Java – Встроенные исключения
- 22. Java – Вложенные и внутренние классы
- 23. Java – Наследование
- 24. Java – Переопределение
- 25. Java – Полиморфизм
- 26. Java – Абстракция
- 27. Java – Инкапсуляция
- 28. Java – Интерфейсы
- 29. Java – Пакеты
- 30. Java – Структуры данных
- 30.1. Java – Интерфейс Enumeration
- 30.2. Java – Класс BitSet
- 30.3. Java – Класс Vector
- 30.4. Java – Класс Stack
- 30.5. Java – Класс Dictionary
- 30.6. Java – Класс Hashtable
- 30.7. Java – Класс Properties
- 31. Java – Коллекции
- 31.1. Java – Интерфейс Collection
- 31.2. Java – Интерфейс List
- 31.3. Java – Интерфейс Set
- 31.4. Java – Интерфейс SortedSet
- 31.5. Java – Интерфейс Map
- 31.6. Java – Интерфейс Map.Entry
- 31.7. Java – Интерфейс SortedMap
- 31.8. Java – Класс LinkedList
- 31.9. Java – Класс ArrayList
- 31.10. Java – Класс HashSet
- 31.11. Java – Класс LinkedHashSet
- 31.12. Java – Класс TreeSet
- 31.13. Java – Класс HashMap
- 31.14. Java – Класс TreeMap
- 31.15. Java – Класс WeakHashMap
- 31.16. Java – Класс LinkedHashMap
- 31.17. Java – Класс IdentityHashMap
- 31.18. Java – Алгоритмы Collection
- 31.19. Java – Iterator и ListIterator
- 31.20. Java – Comparator
- 32. Java – Дженерики
- 33. Java – Сериализация
- 34. Java – Сеть
- 34.1. Java – Обработка URL
- 35. Java – Отправка Email
- 36. Java – Многопоточность
- 36.1. Java – Синхронизация потоков
- 36.2. Java – Межпоточная связь
- 36.3. Java – Взаимная блокировка потоков
- 36.4. Java – Управление потоками
- 37. Java – Основы работы с апплетами
- 38. Java – Javadoc
Как получить рандомное число в java
Пример генерации случайного целого числа в диапазоне от 0 до 99:
Random random = new Random(); int randomNumber = random.nextInt(100); // вернет случайное число от 0 до 99
Если нужно получить случайное вещественное число, можно воспользоваться методом nextDouble() Например, чтобы получить случайное вещественное число от 0 до 1:
Random random = new Random(); double randomDouble = random.nextDouble(); // вернет случайное число от 0 до 1
Так же можно использовать метод Math.random() . Этот метод возвращает псевдослучайное число с плавающей запятой в диапазоне от 0.0 (включительно) до 1.0 (исключая).
int randomNum = (int)(Math.random() * 10) + 1;
В этом примере Math.random() вернет число от 0.0 до 0.9999999, после чего его умножат на 10, получится число от 0.0 до 9.9999999, и затем к нему добавят 1, чтобы получить число от 1 до 10.
Генерация случайных чисел
Класс Math библиотеки Java имеет метод random(), который генерирует случайное значение в диапазоне [0,1). Обратите внимание, что данный диапазон не включает 1 и при описании закрывается круглой скобкой. Можно ли предсказать сгенерированное значение? Теоретически возможно, но практически – это очень труднореализуемая задача. А поскольку существует небольшая вероятность предсказывания случайно-сгенерируемого значения, то такие числа принято называть не случайными, а псевдослучайными.
Чтобы получить псевдо-случайное число в определенном диапазоне необходимо значение метода random() умножить на величину диапазона значений. Например, необходимо генерировать значение в диапазоне от min до max. В этом случае можно использовать следующий код :
double d = Math.random() * (max - min) + min;
Допустим, что необходимо получить значение в диапазоне [1,10), где min=1, max=10 (10 исключительно)
Алгоритм работает следующим образом : диапазон [0;1) умножается на 9=(10-1), соответственно получаем :
- нижняя граница: 0*9 = 0;
- верхняя граница: 1*9 = 9,
получаем диапазон [0,9), к которому добавляем min=1. В результате имеем :
- нижняя граница: 0 + 1 = 1;
- верхняя граница: 9 + 1 = 10.
После подстановки значений в выражение, получим :
double d = Math.random() * (10 - 1) + 1;
Диапазон [-10, 10)
Чтобы получить псевдослучайное число в диапазоне от -10 до 10 (исключительно), необходимо значение Math.random() умножить на 20 и вычесть 10, как это представлено в следующем примере :
// после подстановки значений double d = Math.random() * (10 - (-10)) + (-10); // получаем double d = Math.random() * 20 - 10;
Генерирование целочисленных псевдослучайных значений
Для генерирования целочисленных псевдослучайных значений используется представленное выше выражение, в котором произведение «приводится» к целочисленному значению. Например, попробуем получить псевдослучайное значение в диапазоне [5,20]. Обратите внимание, что закрывающаяся скобка квадратная, т.е. 20 входит в диапазон. В этом случае к разности между максимальным и минимальным значениями следует добавить 1, т.е. определить диапазон целочисленных значений [5,21), где 21 не попадает в желаемый диапазон :
// после подстановки значений int i = (int)Math.random() * (20 - 5 + 1) + 5; // получаем int i = (int)Math.random() * 16 + 5;
Класс Random
В качестве генератора псевдослучайных чисел можно также использовать класс java.util.Random, имеющий два конструктора :
public Random(); public Random(long);
Поскольку Random создаёт псевдослучайное число, то определив начальное число, устанавливается начальная точка случайной последовательности, способствующая получению одинаковых случайных последовательностей. Чтобы избежать такого совпадения, обычно применяют второй конструктор с использованием в качестве инициирующего значения текущего времени. В таблице представлены наиболее часто используемые методы генератора Random :
| Метод | Описание |
|---|---|
| boolean nextBoolean() | получение следующего случайного значения типа boolean |
| double nextDouble() | получение следующего случайного значения типа double |
| float nextFloat() | получение следующего случайного значения типа float |
| int nextInt() | получение следующего случайного значения типа int |
| int nextInt(int n) | получение следующего случайного значения типа int в диапазоне от 0 до n |
| long nextLong() | получение следующего случайного значения типа long |
| void nextBytes(byte[] buf) | формирование массива из случайно генерируемых значений |
Пример получения псевдослучайного целочисленного значения с использованием класса Random :
Random random = new Random(); int i = random.nextInt();
С классом Random алгоритм получения псевдослучайного числа такой же, как и у метода random класса Math. Допустим, что нам необходимо получить случайное число в диапазоне [5,100], 100 включительно. В этом случае код может выглядеть следующим образом :
int min = 5; int max = 100; int diff = max - min; Random random = new Random(); int i = random.nextInt(diff + 1) + min;
Класс SecureRandom
Для криптографии следует применять класс SecureRandom, использующий криптографически сильный генератор случайных чисел (random number generator RNG).
В следующем примере формируется массив псевдослучайных значений типа byte :
SecureRandom random = new SecureRandom(); byte bytes[] = new byte[8]; random.nextBytes(bytes);
Этот же массив можно сформировать методом generateSeed :
byte seed[] = random.generateSeed(8);
Пример использования SecureRandom представлен на странице Симметричного шифрования.
Класс ThreadLocalRandom
В JDK 7 включен класс ThreadLocalRandom из многопоточного пакета java.util.concurrent, который следует использовать для получения псевдослучайных значений в многопоточных приложениях. Для получения экземпляра ThreadLocalRandom следует использовать статический метод current() данного класса. Пример :
ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current(); System.out.println("Random values : "); System.out.println("boolean : " + random.nextBoolean()); System.out.println("int : " + random.nextInt ()); System.out.println("float : " + random.nextFloat ()); System.out.println("long : " + random.nextLong ()); System.out.println("int from 0 to 5 : " + random.nextInt(5)); System.out.println("long from 5 to 15 : " + random.nextLong(5, 15));
Класс Random
Класс java.util.Random представляет собой генератор псевдослучайных чисел.
Класс представлен двумя конструкторами
- Random() — создаёт генератор чисел, использующий уникальное начальное число
- Random(long seed) — позволяет указать начальное число вручную
Так как класс создаёт псевдослучайное число, то задав начальное число, вы определяете начальную точку случайной последовательности. И будете получать одинаковые случайные последовательности. Чтобы избежать такого совпадения, обычно используют второй конструктор с использованием текущего времени в качестве инициирующего значения.
- boolean nextBoolean() — возвращает следующее случайное значение типа boolean
- void nextBytes(byte[] buf) — заполняет массив случайно созданными значениями
- double nextDouble() — возвращает следующее случайное значение типа double
- float nextFloat() — возвращает следующее случайное значение типа float
- synchronized double nextGaussian() — возвращает следующее случайное значение гауссова случайного числа, т.е. значения, центрированное по 0.0 со стандартным отклонением в 1.0 (кривая нормального распределения)
- int nextInt(int n) — возвращает следующее случайное значение типа int в диапазоне от 0 до n
- int nextInt() — возвращает следующее случайное значение типа int
- long nextLong() — возвращает следующее случайное значение типа long
- synchronized void setSeeD(long seed) — устанавливает начальное значение
Пример для вывода случайного числа.
final Random random = new Random(); public void onClick(View v)
Случайные числа часто используются в играх. Допустим, мы хотим вывести случайные числа от 1 до 6 при бросании игрального кубика. Попробуем.
mInfoTextView.setText(String.valueOf(random.nextInt(6)));
При проверке вы заметите две нестыковки. Во-первых, иногда выпадает число 0, которого нет на кубике, а во-вторых никогда не выпадает число 6. Когда вы помещаете число в параметр метода, то это означает, что выпадают числа в диапазоне от 0 до указанного числа, которое в этот диапазон не входит. Если вы будете использовать число 7, то шестёрка станет выпадать, но по-прежнему будет выпадать число 0. Поэтому пример следует немного отредактировать.
mInfoTextView.setText(String.valueOf(random.nextInt(6) + 1));
Для генерации 10 чисел типа int используйте код:
String result = ""; for(int i = 0; i < 10; i++)< result += String.valueOf(myRandom.nextInt()) + "\n"; >mInfoTextView.setText(result);
Генерация в определённом интервале
Нужны случайные числа от 100 до 200? Пишем код.
int min = 100; int max = 200; int diff = max - min; Random random = new Random(); int i = random.nextInt(diff + 1); i += min;
Случайные цвета
Работать с числами не слишком интересно. Давайте поработаем со цветом. В Android некоторые цвета имеют конкретные названия, но по сути они являются числами типа int, например, красный цвет имеет константу Color.RED. Вам не надо знать, какое число соответствует этому цвету, так как проще понять по его названию.
public void onClick(View view) < Random random = new Random(); // Массив из пяти цветов int colors[] = < Color.BLUE, Color.GREEN, Color.MAGENTA, Color.RED, Color.CYAN >; int pos = random.nextInt(colors.length); // Меняем цвет у кнопки mButton.setBackgroundColor(colors[pos]); >
Щёлкая по кнопке, вы будете менять её цвет случайным образом.
Лотерея «6 из 49»
Сформируем шесть случайных чисел из 49 и занесём их в списочный массив.
public void onClick(View v) < ArrayListlotteryList = getRandomNumber(); Log.i("Lottery", "" + lotteryList.get(0) + "," + lotteryList.get(1) + "," + lotteryList.get(2) + "," + lotteryList.get(3) + "," + lotteryList.get(4) + "," + lotteryList.get(5)); > private ArrayList getRandomNumber() < ArrayListnumbersGenerated = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 6; i++) < Random randNumber = new Random(); int iNumber = randNumber.nextInt(48) + 1; if (!numbersGenerated.contains(iNumber)) < numbersGenerated.add(iNumber); >else < i--; >> return numbersGenerated; >
SecureRandom
Стандартный класс Random обычно используют для простых задач, не связанных с шифрованием. Для криптографии следует использовать схожий класс java.security.SecureRandom.
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(); mInfoTextView.setText(String.valueOf(secureRandom.nextInt(6)));
Не забывайте, что в классе Math есть метод random(), возвращающий случайное число от 0 до 1 (единица в диапазон не входит).
В Java 7 появился новый класс java.util.concurrent.ThreadLocalRandom. В Java 8 появился ещё один класс SplittableRandom.
