java随机抽取指定范围不重复的数字

 更新时间:2016年06月02日 15:12:47   作者:Healtheon  
这篇文章主要介绍了java随机抽取指定范围不重复的数字的相关资料,需要的朋友可以参考下

本文给大家介绍如何在JAVA中实现随机无重复数字的功能。如果您是初学者的话,有必要看一看这篇文章,因为这个功能一般会在面试中遇到。包括我本人在招聘人员的时候也喜欢拿这个问题去问别人,主要看一看考虑问题的模式和基础知识如何。

希望这篇文章能给初次接触的朋友一些帮助,因为我曾接触过一些朋友要么写不出来,要么使用很平铺的思维方式去实现它。
一般有点开发经验的朋友都能实现这样的功能,只不过是效率上的问题。我们一般在面对这样的问题时,总会平铺直序的联想到,先生成一个数组,然后在一个循环中向数组中添加随机数字,在添加数字的过程中先查找一下数组中是否存在这个数字,如果不存在这个数字就直接添加到数组中;如果存在这个数字就不添加。我们一般都是这样考虑问题的,这样考虑也能实现功能,我刚才也说了,只不过是效率上的问题。

为了更好地理解这个题意,我们先来看下具体内容:生成一个1-100的随机数组,但数组中的数字不能重复,即位置是随机的,但数组元素不能重复。

在这里呢,没有给我们规定数组的长度,我们可以让它是1-100之间的任意长度。
接下来让我们看一下几种实现方法并对这几种方法作个对比
通常我们会使用ArrayList或数组来实现,先来看下ArrayList实现过程,如下面代码所示:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/**
 * 使用ArrayList实现
 * @Description:

 * @File: Demo.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午06:16:55

 * @Version V1.0
 */
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    Object[] values = new Object[20];
    Random random = new Random();
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

    for(int i = 0; i < values.length;i++){
      int number = random.nextInt(100) + 1;
      
      if(!list.contains(number)){
        list.add(number);
      }
    }
    
    values = list.toArray();
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
  }
}

使用数组实现的过程如下所示代码:

import java.util.Random;

/**
 * 使用数组实现
 * @Description:

 * @File: Demo4.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午06:27:38

 * @Version V1.0
 */
public class Demo4 {
  public static void main(String[] args) {
    int[] values = new int[20];
    Random random = new Random();
    
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      int number = random.nextInt(100) + 1;
      
      for(int j = 0;j <= i;j++){
        if(number != values[j]){
          values[i]=number;
        }               
      }
    }
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
  }
}

上面这两个实现过程效率比较低的。因为在每次添加时都要去遍历一下当前列表中是否存在这个数字,时间复杂度是O(N^2)。我们可以这样思考一下:既然涉及到无重复,我们可以想一下HashSet和HashMap的功能。HashSet实现Set接口,Set在数学上的定义就是无重复,无次序的集合。而HashMap实现Map,也是不允许重复的Key。这样我们可以使用HashMap或HashSet来实现。
在使用HashMap实现时,只需要将它的key转化成数组就Ok了,如下代码:

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Random;
import java.util.Map.Entry;

/**
 * 使用HashMap实现
 * @Description:

 * @File: Demo.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午06:12:50

 * @Version V1.0
 */
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    int n = 0;
    Object[] values = new Object[20];
    
    Random random = new Random();
    HashMap<Object, Object> hashMap = new HashMap<Object, Object>();
    
    // 生成随机数字并存入HashMap
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      int number = random.nextInt(100) + 1;
      hashMap.put(number, i);
    }
    
    // 从HashMap导入数组
    values = hashMap.keySet().toArray();
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
    
//    Iterator iter = hashMap.entrySet().iterator();
//    // 遍历HashMap
//    while (iter.hasNext()) {
//      Entry<Integer, Integer> entry = (Entry)iter.next();
//      int key = entry.getKey();
//      n++;
//      
//      System.out.print(key + "\t");
//      
//      if(n % 10 == 0){
//        System.out.println("\n");
//      }
//    }
  }
}

由于HashSet和HashMap的关系太近了,HashSet在底层就是用HashMap来实现的,只不过没有Value的集合,只有一个Key的集合,所以也可使用HashSet来实现,如下代码:

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

/**
 * 使用HashSet实现
 * @Description:

 * @File: Test.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午06:11:41

 * @Version V1.0
 */
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Random random = new Random();
    Object[] values = new Object[20];
    HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<Integer>();
    
    // 生成随机数字并存入HashSet
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      int number = random.nextInt(100) + 1;
      hashSet.add(number);
    }
    
    values = hashSet.toArray();
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
  }
}

这样实现效率稍微好些。如果给我们限定了数组的长度,只需要变换下for循环,设置成whlie循环就可以了。如下所示:

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

/**
 * 使用HashSet实现
 * @Description:

 * @File: Test.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午05:11:41

 * @Version V1.0
 */
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Random random = new Random();
    Object[] values = new Object[20];
    HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<Integer>();
    
    // 生成随机数字并存入HashSet
    while(hashSet.size() < values.length){
      hashSet.add(random.nextInt(100) + 1);
    }
    
    values = hashSet.toArray();
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
  }
}

我们可以把数组的长度设置成100,检验下运行效果,如下图所示:

以上几种相比较而言,使用HashMap的效率是比较高的,其实是HashSet,再次是数组,最后是ArrayList。如果我们生成10000个数据将会发现,使用HashMap花费时间是:0.05s,HashSet是0.07s,数组是:0.20s,而ArrayList是0.25s。有兴趣的可以设置下时间查看一下。
当然了,除了使用HashMap实现外,还有其它高效的方法。比如,我们可以把1-100这些数字存储在一个数组中,然后在for循环中随机产生两个下标,如果这两个下标不相等的话,可以交换数组中的元素,实现过程如下所示:

import java.util.Random;

/**
 * 随机调换位置实现
 * @Description:

 * @File: Demo4.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012-10-18 下午06:54:06

 * @Version V1.0
 */
public class Demo4 {
  public static void main(String[] args) {
    int values[] = new int[100];  
    int temp1,temp2,temp3;  
    Random r = new Random();  
    
    for(int i = 0;i < values.length;i++){
      values[i] = i + 1;
    }
    
    //随机交换values.length次  
    for(int i = 0;i < values.length;i++){  
      temp1 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length-1); //随机产生一个位置  
      temp2 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length-1); //随机产生另一个位置  
      
      if(temp1 != temp2){
        temp3 = values[temp1];  
        values[temp1] = values[temp2];  
        values[temp2] = temp3;
      } 
    }  
    
    // 遍历数组并打印数据
    for(int i = 0;i < 20;i++){
      System.out.print(values[i] + "\t");
      
      if(( i + 1 ) % 10 == 0){
        System.out.println("\n");
      }
    }
  }
}

这种方法也是比较高效的,如果生成10000个数据,那么它所用的时间是0.054s。
在数组中利用坐标来实现的基础上可以变换更多相关的解决方法,具体地可以查阅相关资料。
以上是关于在JAVA中实现随机无重复数字的功能,当然方法也不仅限于这么几种,还有其它的实现方法。希望能对接触不久的朋友有所帮助,也希望能够起到抛砖引玉的作用。
原文网址:http://www.cnblogs.com/hanyonglu/archive/2012/10/18/2730007.html
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • 解决 java.lang.NoSuchMethodError的错误

    解决 java.lang.NoSuchMethodError的错误

    这篇文章主要介绍了解决 java.lang.NoSuchMethodError的错误的相关资料,需要的朋友可以参考下
    2017-06-06
  • Intellij IDEA根据maven依赖名查找它是哪个pom.xml引入的(图文详解)

    Intellij IDEA根据maven依赖名查找它是哪个pom.xml引入的(图文详解)

    这篇文章主要介绍了Intellij IDEA根据maven依赖名查找它是哪个pom.xml引入的,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2022-08-08
  • Springboot中使用lombok的@Data注解方式

    Springboot中使用lombok的@Data注解方式

    这篇文章主要介绍了Springboot中使用lombok的@Data注解方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2021-08-08
  • Java详细分析连接数据库的流程

    Java详细分析连接数据库的流程

    Java数据库连接,JDBC是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口,提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。JDBC也是Sun Microsystems的商标。我们通常说的JDBC是面向关系型数据库的
    2022-05-05
  • 解决SpringMVC使用@RequestBody注解报400错误的问题

    解决SpringMVC使用@RequestBody注解报400错误的问题

    这篇文章主要介绍了解决SpringMVC使用@RequestBody注解报400错误的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-09-09
  • Springboot Mybatis Plus自动生成工具类详解代码

    Springboot Mybatis Plus自动生成工具类详解代码

    mybatis-plus 是一个 Mybatis 的增强工具,在 Mybatis 的基础上只做增强不做改变,为简化开发、提高效率而生,这篇文章带你使用Springboot Mybatis Plus自动生成工具类
    2021-11-11
  • java OOM内存泄漏原因及解决方法

    java OOM内存泄漏原因及解决方法

    这篇文章主要介绍了java OOM内存泄漏原因及解决方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2019-08-08
  • Spring Boot 内置工具类ReflectionUtils的实现

    Spring Boot 内置工具类ReflectionUtils的实现

    ReflectionUtils是一个反射工具类,它封装了Java反射的操作,使得我们能够更轻松地操作和访问类的方法、字段,本文主要介绍了Spring Boot 内置工具类ReflectionUtils的实现,感兴趣的可以了解一下
    2023-11-11
  • 解析ConcurrentHashMap: 红黑树的代理类(TreeBin)

    解析ConcurrentHashMap: 红黑树的代理类(TreeBin)

    ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,今天给大家普及java面试常见问题---ConcurrentHashMap知识,一起看看吧
    2021-06-06
  • Java多线程处理List问题

    Java多线程处理List问题

    这篇文章主要介绍了Java多线程处理List问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2023-09-09

最新评论