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java如何生成随机数不重复

2026-02-05 10:58:23Java

生成不重复随机数的方法

在Java中生成不重复的随机数可以通过多种方式实现，以下是几种常见的方法：

使用Collections.shuffle

通过将数字放入列表并打乱顺序来确保不重复：

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    numbers.add(i);
}
Collections.shuffle(numbers);
// 取前N个不重复随机数
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(numbers.get(i));
}

使用Set存储已生成的随机数

利用Set自动去重的特性：

Random random = new Random();
Set<Integer> uniqueNumbers = new HashSet<>();
while (uniqueNumbers.size() < 10) {
    int num = random.nextInt(100) + 1;
    uniqueNumbers.add(num);
}
// 输出结果
for (Integer num : uniqueNumbers) {
    System.out.println(num);
}

使用Java 8的Stream API

利用Java 8的流式操作生成不重复随机数：

Random random = new Random();
List<Integer> uniqueRandoms = random.ints(1, 101)
    .distinct()
    .limit(10)
    .boxed()
    .collect(Collectors.toList());
// 输出结果
uniqueRandoms.forEach(System.out::println);

使用Fisher-Yates洗牌算法

实现自定义的洗牌算法：

int[] array = new int[100];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    array[i] = i + 1;
}
Random random = new Random();
for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) {
    int index = random.nextInt(i + 1);
    int temp = array[index];
    array[index] = array[i];
    array[i] = temp;
}
// 取前10个元素
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(array[i]);
}

使用BitSet跟踪已生成的数字

对于大范围随机数生成，可以使用BitSet提高效率：

Random random = new Random();
BitSet used = new BitSet(101);
int count = 0;
while (count < 10) {
    int num = random.nextInt(100) + 1;
    if (!used.get(num)) {
        used.set(num);
        count++;
        System.out.println(num);
    }
}

每种方法适用于不同的场景，选择时应考虑性能需求和随机数范围大小。对于小范围随机数，Collections.shuffle或Set方法简单高效；对于大范围随机数，Fisher-Yates或BitSet方法更节省内存。

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