Random java как работает

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

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));

Как работает math random в java

В Java метод Math.random() возвращает псевдослучайное число с плавающей запятой в интервале [0, 1) (то есть число больше или равно 0, но меньше 1).

Math.random() генерирует значения на основе алгоритма псевдослучайного числа и использует текущее время системы в качестве «семени» ( seed ) этого алгоритма. Поэтому, при каждом запуске программы генерируются разные числа.

Пример использования метода Math.random() для генерации случайного числа в заданном диапазоне:

import java.lang.Math; int min = 1; int max = 10; int randomNum = min + (int)(Math.random() * ((max - min) + 1));

метод Math.random() генерирует случайное число в интервале [0, 1)
затем это число умножается на диапазон значений, который нужно получить (max — min) + 1
прибавляется минимальное значение min , чтобы получить случайное число в интервале [min, max]

Как работает рандом в java

Java предоставляет класс java.util.Random , который позволяет генерировать случайные числа в различных форматах. Для создания экземпляра класса Random используется конструктор без параметров или конструктор, принимающий начальное значение (называемое seed ), которое используется для инициализации генератора случайных чисел.

Пример создания экземпляра класса Random и генерации случайного числа от 0 до 99:

import java.util.Random; public class RandomExample  public static void main(String[] args)  // создаем объект класса Random Random random = new Random(); // генерируем случайное число от 0 до 99 int randomNumber = random.nextInt(100); System.out.println("Random number: " + randomNumber); // => случайное число от 0 до 99 > >

Также существуют другие методы для генерации случайных чисел, например:

nextDouble() — генерирует случайное число типа double в диапазоне от 0.0 до 1.0.
nextLong() — генерирует случайное число типа long.
nextBoolean() — генерирует случайное значение типа boolean.