Javaで非反復乱数を生成する方法のまとめ
- 尚オリジナル
- 2019-11-25 10:24:128025ブラウズ
この記事では、JAVA でランダムな非反復数値の関数を実装する方法を紹介します。 (関連ビデオ コースの推奨事項: Java ビデオ チュートリアル)
この質問の意味をよりよく理解するために、まず具体的な内容を見てみましょう: 1 ～ 100 のランダムな配列を生成します。ただし、配列内の数値を繰り返すことはできません。つまり、位置はランダムですが、配列要素を繰り返すことはできません。
ここでは、配列の長さは指定されていません。1 ～ 100 の間の任意の長さにすることができます。
次に、いくつかの実装方法を見て、これらの方法を比較してみましょう。
通常は、ArrayList または配列を使用して実装します。まず、次のコードに示すように、ArrayList の実装プロセスを見てみましょう:
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");
}
}
}
}配列実装を使用するプロセスは次のとおりです。
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");
}
}
}
}上記の 2 つの実装プロセスは比較的非効率です。追加するたびに、その数値が現在のリストに存在するかどうかを調べる必要があり、時間計算量は O(N^2) になるためです。次のように考えることができます。重複がないので、HashSet と HashMap の機能を考えることができます。
HashSet は Set インターフェイスを実装します。Set の数学的定義は、重複や順序のないコレクションです。 HashMap は Map を実装しており、重複したキーを許可しません。このようにして、HashMap または HashSet を使用してそれを実現できます。
HashMap を使用して実装する場合、次のコードに示すように、そのキーを配列に変換するだけで済みます。
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");
// }
// }
}
}HashSet と HashMap の関係が近すぎるため、HashSet は最下層で使用される HashMap が実装されていますが、Value コレクションはなく、Key コレクションのみがあるため、次のコードに示すように HashSet を使用して実装することもできます。
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");
}
}
}
}この実装はわずかに効率的です。 。配列の長さを制限する場合は、for ループを変更して whlie ループに設定するだけで済みます。以下に示すように:
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");
}
}
}
}上記と比較すると、HashMap の使用効率は比較的高く、実際には、HashSet、配列、ArrayList の順に使用されます。 10,000 個のデータを生成すると、HashMap の使用時間は 0.05 秒、HashSet は 0.07 秒、配列は 0.20 秒、ArrayList は 0.25 秒であることがわかります。興味がある場合は、時間を設定して確認することができます。
もちろん、HashMap の使用に加えて、他の効率的な方法もあります。たとえば、1 ～ 100 の数値を配列に格納し、for ループで 2 つの添字をランダムに生成し、2 つの添字が等しくない場合は、配列内の要素を交換できます。実装プロセスは次のとおりです。
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");
}
}
}
}その他の Java 関連記事については、Java 基本チュートリアル を参照してください。
以上がJavaで非反復乱数を生成する方法のまとめの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。