java随机抽取指定范围不重复的数字
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。
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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。