Comment générer des entiers aléatoires dans une plage spécifique en Java?

Comment générer une intvaleur aléatoire dans une plage spécifique?

J'ai essayé ce qui suit, mais ceux-ci ne fonctionnent pas:

Tentative 1:

randomNum = minimum + (int)(Math.random() * maximum);
// Bug: `randomNum` can be bigger than `maximum`.

Tentative 2:

Random rn = new Random();
int n = maximum - minimum + 1;
int i = rn.nextInt() % n;
randomNum =  minimum + i;
// Bug: `randomNum` can be smaller than `minimum`.

Dans Java 1.7 ou version ultérieure , la manière standard de procéder est la suivante:

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

// nextInt is normally exclusive of the top value,
// so add 1 to make it inclusive
int randomNum = ThreadLocalRandom.current().nextInt(min, max + 1);

Voir le JavaDoc correspondant . Cette approche présente l'avantage de ne pas avoir à initialiser explicitement une instance java.util.Random , qui peut être une source de confusion et d'erreur si elle est utilisée de manière inappropriée.

Cependant, à l'inverse, il n'y a aucun moyen de définir explicitement la graine, il peut donc être difficile de reproduire les résultats dans des situations où cela est utile, comme tester ou enregistrer des états de jeu ou similaires. Dans ces situations, la technique pré-Java 1.7 illustrée ci-dessous peut être utilisée.

Avant Java 1.7 , la manière standard de procéder est la suivante:

import java.util.Random;

/**
 * Returns a pseudo-random number between min and max, inclusive.
 * The difference between min and max can be at most
 * <code>Integer.MAX_VALUE - 1</code>.
 *
 * @param min Minimum value
 * @param max Maximum value.  Must be greater than min.
 * @return Integer between min and max, inclusive.
 * @see java.util.Random#nextInt(int)
 */
public static int randInt(int min, int max) {

    // NOTE: This will (intentionally) not run as written so that folks
    // copy-pasting have to think about how to initialize their
    // Random instance.  Initialization of the Random instance is outside
    // the main scope of the question, but some decent options are to have
    // a field that is initialized once and then re-used as needed or to
    // use ThreadLocalRandom (if using at least Java 1.7).
    // 
    // In particular, do NOT do 'Random rand = new Random()' here or you
    // will get not very good / not very random results.
    Random rand;

    // nextInt is normally exclusive of the top value,
    // so add 1 to make it inclusive
    int randomNum = rand.nextInt((max - min) + 1) + min;

    return randomNum;
}

Voir le JavaDoc correspondant . En pratique, la classe java.util.Random est souvent préférable à java.lang.Math.random () .

En particulier, il n'est pas nécessaire de réinventer la roue de génération d'entiers aléatoires lorsqu'il existe une API simple dans la bibliothèque standard pour accomplir la tâche.

Notez que cette approche est plus biaisée et moins efficace qu'une nextIntapproche, https://stackoverflow.com/a/738651/360211

Un modèle standard pour y parvenir est:

Min + (int)(Math.random() * ((Max - Min) + 1))

La fonction de bibliothèque Java Math Math.random () génère une valeur double dans la plage [0,1). Notez que cette plage n'inclut pas le 1.

Pour obtenir d'abord une plage de valeurs spécifique, vous devez multiplier par l'ampleur de la plage de valeurs que vous souhaitez couvrir.

Math.random() * ( Max - Min )

Cela renvoie une valeur dans la plage [0,Max-Min), où «Max-Min» n'est pas inclus.

Par exemple, si vous le souhaitez [5,10), vous devez couvrir cinq valeurs entières pour utiliser

Math.random() * 5

Cela retournerait une valeur dans la plage [0,5), où 5 n'est pas inclus.

Vous devez maintenant déplacer cette plage jusqu'à la plage que vous ciblez. Pour ce faire, ajoutez la valeur Min.

Min + (Math.random() * (Max - Min))

Vous obtiendrez maintenant une valeur dans la plage [Min,Max). Suivant notre exemple, cela signifie [5,10):

5 + (Math.random() * (10 - 5))

Mais cela n'inclut toujours pas Maxet vous obtenez une valeur double. Pour obtenir la Maxvaleur incluse, vous devez ajouter 1 à votre paramètre de plage (Max - Min), puis tronquer la partie décimale en effectuant un transtypage en entier. Cela se fait via:

Min + (int)(Math.random() * ((Max - Min) + 1))

Et voila. Une valeur entière aléatoire dans la plage [Min,Max], ou selon l'exemple [5,10]:

5 + (int)(Math.random() * ((10 - 5) + 1))

Utilisation:

Random ran = new Random();
int x = ran.nextInt(6) + 5;

L'entier xest maintenant le nombre aléatoire dont le résultat est possible 5-10.

Utilisation:

minimum + rn.nextInt(maxValue - minvalue + 1)

Avec java-8ils ont introduit la méthode ints(int randomNumberOrigin, int randomNumberBound)dans la Randomclasse.

Par exemple, si vous souhaitez générer cinq entiers aléatoires (ou un seul) dans la plage [0, 10], faites simplement:

Random r = new Random();
int[] fiveRandomNumbers = r.ints(5, 0, 11).toArray();
int randomNumber = r.ints(1, 0, 11).findFirst().getAsInt();

Le premier paramètre indique juste la taille du IntStreamgénéré (qui est la méthode surchargée de celle qui produit un nombre illimité IntStream).

Si vous devez effectuer plusieurs appels distincts, vous pouvez créer un itérateur primitif infini à partir du flux:

public final class IntRandomNumberGenerator {

    private PrimitiveIterator.OfInt randomIterator;

    /**
     * Initialize a new random number generator that generates
     * random numbers in the range [min, max]
     * @param min - the min value (inclusive)
     * @param max - the max value (inclusive)
     */
    public IntRandomNumberGenerator(int min, int max) {
        randomIterator = new Random().ints(min, max + 1).iterator();
    }

    /**
     * Returns a random number in the range (min, max)
     * @return a random number in the range (min, max)
     */
    public int nextInt() {
        return randomIterator.nextInt();
    }
}

Vous pouvez également le faire pour doubleet des longvaleurs. J'espère que ça aide! :)

Vous pouvez modifier votre deuxième exemple de code pour:

Random rn = new Random();
int range = maximum - minimum + 1;
int randomNum =  rn.nextInt(range) + minimum;

Une petite modification de votre première solution suffirait.

Random rand = new Random();
randomNum = minimum + rand.nextInt((maximum - minimum) + 1);

Voir plus ici pour la mise en œuvre de Random

ThreadLocalRandoméquivalent de classe java.util.Randompour un environnement multithread. La génération d'un nombre aléatoire est effectuée localement dans chacun des threads. Nous avons donc une meilleure performance en réduisant les conflits.

int rand = ThreadLocalRandom.current().nextInt(x,y);

x, y- intervalles par exemple (1,10)

La Math.Randomclasse en Java est basée sur 0. Donc, si vous écrivez quelque chose comme ça:

Random rand = new Random();
int x = rand.nextInt(10);

xsera entre 0-9inclus.

Donc, étant donné le tableau d' 25éléments suivant, le code pour générer un nombre aléatoire entre 0(la base du tableau) et array.lengthserait:

String[] i = new String[25];
Random rand = new Random();
int index = 0;

index = rand.nextInt( i.length );

Puisque i.lengthreviendra 25, le nextInt( i.length )renverra un nombre entre la plage de 0-24. L'autre option va avec Math.Randomqui fonctionne de la même manière.

index = (int) Math.floor(Math.random() * i.length);

Pour une meilleure compréhension, consultez le post du forum Intervalles aléatoires (archive.org) .

Pardonnez-moi d'être fastidieux, mais la solution suggérée par la majorité, c'est-à-dire min + rng.nextInt(max - min + 1)), semble périlleuse du fait que:

• rng.nextInt(n)ne peut pas atteindre Integer.MAX_VALUE.
• (max - min)peut provoquer un débordement lorsqu'il minest négatif.

Une solution infaillible retournerait des résultats corrects pour tout min <= maxdans [ Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE]. Considérez l'implémentation naïve suivante:

int nextIntInRange(int min, int max, Random rng) {
   if (min > max) {
      throw new IllegalArgumentException("Cannot draw random int from invalid range [" + min + ", " + max + "].");
   }
   int diff = max - min;
   if (diff >= 0 && diff != Integer.MAX_VALUE) {
      return (min + rng.nextInt(diff + 1));
   }
   int i;
   do {
      i = rng.nextInt();
   } while (i < min || i > max);
   return i;
}

Bien qu'inefficace, notez que la probabilité de succès dans la whileboucle sera toujours de 50% ou plus.

Cela peut être fait en faisant simplement la déclaration:

Randomizer.generate(0,10); //min of zero, max of ten

Voici son code source

Randomizer.java

public class Randomizer {
    public static int generate(int min,int max) {
        return min + (int)(Math.random() * ((max - min) + 1));
    }
}

C'est juste propre et simple.

Je me demande si l'une des méthodes de génération de nombres aléatoires fournies par une bibliothèque de mathématiques Apache Commons conviendrait.

Par exemple: RandomDataGenerator.nextIntouRandomDataGenerator.nextLong

Prenons un exemple.

Supposons que je souhaite générer un nombre compris entre 5 et 10 :

int max = 10;
int min = 5;
int diff = max - min;
Random rn = new Random();
int i = rn.nextInt(diff + 1);
i += min;
System.out.print("The Random Number is " + i);

Comprenons cela ...

Initialisez max avec la valeur la plus élevée et min avec la valeur la plus basse.

Maintenant, nous devons déterminer combien de valeurs possibles peuvent être obtenues. Pour cet exemple, ce serait:

5, 6, 7, 8, 9, 10

Donc, le décompte serait max - min + 1.

soit 10 - 5 + 1 = 6

Le nombre aléatoire générera un nombre compris entre 0 et 5 .

soit 0, 1, 2, 3, 4, 5

L'ajout de la valeur min au nombre aléatoire produirait:

5, 6, 7, 8, 9, 10

On obtient donc la plage souhaitée.

 rand.nextInt((max+1) - min) + min;

Générez un nombre aléatoire pour la différence de min et max en utilisant la méthode nextint (n) , puis ajoutez un nombre min au résultat:

Random rn = new Random();
int result = rn.nextInt(max - min + 1) + min;
System.out.println(result);

J'utilise ceci:

 /**
   * @param min - The minimum.
   * @param max - The maximum.
   * @return A random double between these numbers (inclusive the minimum and maximum).
   */
 public static double getRandom(double min, double max) {
   return (Math.random() * (max + 1 - min)) + min;
 }

Vous pouvez le convertir en entier si vous le souhaitez.

Depuis Java 7, vous ne devriez plus utiliser Random. Pour la plupart des utilisations, le générateur de nombres aléatoires de choix est maintenant ThreadLocalRandom.

Pour les pools de jointures de fourches et les flux parallèles, utilisez SplittableRandom.

Joshua Bloch. Java efficace. Troisième édition.

À partir de Java 8

Pour les pools de jointures de fourches et les flux parallèles, l'utilisation SplittableRandomqui est généralement plus rapide, a une meilleure indépendance statistique et des propriétés d'uniformité par rapport à Random.

Pour générer un aléatoire intdans la plage[0, 1_000]:

int n = new SplittableRandom().nextInt(0, 1_001);

Pour générer un int[100]tableau aléatoire de valeurs dans la plage[0, 1_000]:

int[] a = new SplittableRandom().ints(100, 0, 1_001).parallel().toArray();

Pour renvoyer un flux de valeurs aléatoires:

IntStream stream = new SplittableRandom().ints(100, 0, 1_001);

Utilisez simplement la classe Random :

Random ran = new Random();
// Assumes max and min are non-negative.
int randomInt = min + ran.nextInt(max - min + 1);

Ces méthodes peuvent être pratiques à utiliser:

Cette méthode renverra un nombre aléatoire entre la valeur min et max fournie:

public static int getRandomNumberBetween(int min, int max) {
    Random foo = new Random();
    int randomNumber = foo.nextInt(max - min) + min;
    if (randomNumber == min) {
        // Since the random number is between the min and max values, simply add 1
        return min + 1;
    } else {
        return randomNumber;
    }
}

et cette méthode renverra un nombre aléatoire à partir des valeurs min et max fournies (donc le nombre généré pourrait également être le nombre min ou max):

public static int getRandomNumberFrom(int min, int max) {
    Random foo = new Random();
    int randomNumber = foo.nextInt((max + 1) - min) + min;

    return randomNumber;
}

En cas de lancer un dé, ce serait un nombre aléatoire compris entre 1 et 6 (pas entre 0 et 6), donc:

face = 1 + randomNumbers.nextInt(6);

int random = minimum + Double.valueOf(Math.random()*(maximum-minimum )).intValue();

Ou jetez un œil à RandomUtils d' Apache Commons .

Voici une classe utile pour générer au hasard intsdans une plage avec n'importe quelle combinaison de limites inclusives / exclusives:

import java.util.Random;

public class RandomRange extends Random {
    public int nextIncInc(int min, int max) {
        return nextInt(max - min + 1) + min;
    }

    public int nextExcInc(int min, int max) {
        return nextInt(max - min) + 1 + min;
    }

    public int nextExcExc(int min, int max) {
        return nextInt(max - min - 1) + 1 + min;
    }

    public int nextIncExc(int min, int max) {
        return nextInt(max - min) + min;
    }
}

Pour générer un nombre aléatoire "entre deux nombres", utilisez le code suivant:

Random r = new Random();
int lowerBound = 1;
int upperBound = 11;
int result = r.nextInt(upperBound-lowerBound) + lowerBound;

Cela vous donne un nombre aléatoire compris entre 1 (inclus) et 11 (exclusif), donc initialisez la valeur upperBound en ajoutant 1. Par exemple, si vous voulez générer un nombre aléatoire entre 1 et 10, initialisez le nombre upperBound avec 11 au lieu de dix.

Vous pouvez y parvenir de manière concise en Java 8:

Random random = new Random();

int max = 10;
int min = 5;
int totalNumber = 10;

IntStream stream = random.ints(totalNumber, min, max);
stream.forEach(System.out::println);

public static Random RANDOM = new Random(System.nanoTime());

public static final float random(final float pMin, final float pMax) {
    return pMin + RANDOM.nextFloat() * (pMax - pMin);
}

Une autre option utilise simplement Apache Commons :

import org.apache.commons.math.random.RandomData;
import org.apache.commons.math.random.RandomDataImpl;

public void method() {
    RandomData randomData = new RandomDataImpl();
    int number = randomData.nextInt(5, 10);
    // ...
 }

J'ai trouvé cet exemple Générer des nombres aléatoires :

Cet exemple génère des entiers aléatoires dans une plage spécifique.

import java.util.Random;

/** Generate random integers in a certain range. */
public final class RandomRange {

  public static final void main(String... aArgs){
    log("Generating random integers in the range 1..10.");

    int START = 1;
    int END = 10;
    Random random = new Random();
    for (int idx = 1; idx <= 10; ++idx){
      showRandomInteger(START, END, random);
    }

    log("Done.");
  }

  private static void showRandomInteger(int aStart, int aEnd, Random aRandom){
    if ( aStart > aEnd ) {
      throw new IllegalArgumentException("Start cannot exceed End.");
    }
    //get the range, casting to long to avoid overflow problems
    long range = (long)aEnd - (long)aStart + 1;
    // compute a fraction of the range, 0 <= frac < range
    long fraction = (long)(range * aRandom.nextDouble());
    int randomNumber =  (int)(fraction + aStart);    
    log("Generated : " + randomNumber);
  }

  private static void log(String aMessage){
    System.out.println(aMessage);
  }
} 

Un exemple d'exécution de cette classe:

Generating random integers in the range 1..10.
Generated : 9
Generated : 3
Generated : 3
Generated : 9
Generated : 4
Generated : 1
Generated : 3
Generated : 9
Generated : 10
Generated : 10
Done.

Il vaut mieux utiliser SecureRandom plutôt que simplement Random.

public static int generateRandomInteger(int min, int max) {
    SecureRandom rand = new SecureRandom();
    rand.setSeed(new Date().getTime());
    int randomNum = rand.nextInt((max - min) + 1) + min;
    return randomNum;
}

Voici un exemple simple qui montre comment générer un nombre aléatoire à partir d'une [min, max]plage fermée , tout enmin <= max is true

Vous pouvez le réutiliser comme champ dans la classe de trous, en ayant également toutes les Random.classméthodes au même endroit

Exemple de résultats:

RandomUtils random = new RandomUtils();
random.nextInt(0, 0); // returns 0
random.nextInt(10, 10); // returns 10
random.nextInt(-10, 10); // returns numbers from -10 to 10 (-10, -9....9, 10)
random.nextInt(10, -10); // throws assert

Sources:

import junit.framework.Assert;
import java.util.Random;

public class RandomUtils extends Random {

    /**
     * @param min generated value. Can't be > then max
     * @param max generated value
     * @return values in closed range [min, max].
     */
    public int nextInt(int min, int max) {
        Assert.assertFalse("min can't be > then max; values:[" + min + ", " + max + "]", min > max);
        if (min == max) {
            return max;
        }

        return nextInt(max - min + 1) + min;
    }
}

rand.nextInt((max+1) - min) + min;

Cela fonctionne bien.