java生成不重复的随机数方法总结

本文给大家介绍如何在JAVA中实现随机无重复数字的功能。（相关视频课程推荐：java视频教程）

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。

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  * @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");             }         }     } }

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。

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");             }         }     } }

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