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隨機數：
Java中生成隨機數有三個影響因素：隨機種子seed，隨機範圍bound 和產生隨機數的對象Random。
隨機範圍bound不同，生成的隨機數肯定會有不同的可能，所以這裏不做討論。
下面討論的是seed和隨機對象Random對生成隨機數的影響。生成隨機數的對象又分爲弱僞隨機數和強僞隨機數，我們這裏討論弱僞隨機數。
實驗一：弱僞隨機數生成規律
/**
* 弱僞隨機數：相同的seed隨機出來的數是一摸一樣的，不同的seed隨機數來的數字不同（這是對於不同的Random產生的隨機數來說的，如果是同一個Random產生的，就不一定相同與否）
* @param args
* java.security.SecureRandom是強僞隨機數
* java.util.Random 是弱僞隨機數
*/
public static void main(String[] args) {
//--------------------------------------------Random1----------------------------------------------------------------
System.out.println("--------------------------------------------Random1：seed=100，不同Random對象，隨機結果相同----------------------------------------------------------------");
ArrayList<Object> list1 = new ArrayList<>(100);
ArrayList<Object> list2 = new ArrayList<>(100);
//固定隨機種子seed 這裏兩個都是以100作爲seed
Random t = new Random(100);
Random t2 = new Random(100);
//但是使用了不同Random對象生成隨機數
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list1.add(t.nextInt(100));//bound限制產生100以內的隨機數
}
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list2.add(t2.nextInt(100));
}
//所以結果會相同
System.out.println(list1);
System.out.println(list2);
//結論：（隨機範圍bound相同的情況下）使用不同Random對象，且使用相同的seed時，產生的隨機結果會完全一致。由此可知隨機數生成是一條線，每次重新起一個對象使用相同的seed生成隨機數時，完全是走的相同的路，可理解僞固定的函數，參數相同，再調用一遍結果也相同。
//--------------------------------------------Random2----------------------------------------------------------------
System.out.println("--------------------------------------------Random2：seed=100，相同Random對象，隨機結果不同----------------------------------------------------------------");
ArrayList<Object> list3 = new ArrayList<>(100);
ArrayList<Object> list4 = new ArrayList<>(100);
//固定隨機種子seed
Random t3 = new Random(100);
//且使用相同Random對象生成隨機數
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list3.add(t.nextInt(100));
}
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list4.add(t.nextInt(100));
}
//隨機結果不同
System.out.println(list3);
System.out.println(list4);
//結論：由於使用同一個Random隨機對象，所以相當於一條線一直往後走，隨機結果不會完全重複（是否重複是看此隨機函數本身產生的結果是否會重複，即不受外界影響）。
//--------------------------------------------Random3----------------------------------------------------------------
System.out.println("--------------------------------------------Random3：時鐘作爲seed，相同Random對象，隨機結果不同。因爲相同Random隨機結果本就不同----------------------------------------------------------------");
ArrayList<Object> list5 = new ArrayList<>(100);
ArrayList<Object> list6 = new ArrayList<>(100);
//這裏不寫就是以時鐘作爲seed
Random t5 = new Random();
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list5.add(t5.nextInt(100));
}
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list6.add(t5.nextInt(100));
}
//隨機結果不同
System.out.println(list5);
System.out.println(list6);
//結論：和Random2一樣，只要是使用同一個隨機對象的，都是一條線往後走，但不能保證一定不會出現重複數據。
//--------------------------------------------Random4----------------------------------------------------------------
System.out.println("--------------------------------------------Random4：時鐘作爲seed，不同Random對象，隨機結果不同。因爲不同Random，他的隨機種子seed是隨着時間變化的，兩行代碼不是同一時間運行的，所以他們的seed值不同----------------------------------------------------------------");
ArrayList<Object> list7 = new ArrayList<>(100);
ArrayList<Object> list8 = new ArrayList<>(100);
//這裏不寫就是以時鐘作爲seed
Random t7 = new Random();
Random t8 = new Random();
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list7.add(t7.nextInt(100));
}
for (int i = 0; i < 55; i++) {
list8.add(t8.nextInt(100));
}
//隨機結果不同
System.out.println(list7);
System.out.println(list8);
//結論：因爲是使用時鐘作爲seed，在執行兩個代碼的時候時間是不同的，所以相當於seed不同
//--------------------------------------------org.apache.commons.lang3.RandomUtils----------------------------------------------------------------
//org.apache.commons.lang3.RandomUtils的隨機實現也是弱僞隨機數，因其內部是直接 private static final Random RANDOM = new Random(); 即使用時鐘作爲seed
System.out.println("--------------------------------------------org.apache.commons.lang3.RandomUtils，永遠不同。因爲這個工具是靜態的，每次調用內部使用的是同一個Random，跟上面的Random3一樣----------------------------------------------------------------");
ArrayList<Object> lista = new ArrayList<>(100);
ArrayList<Object> listb = new ArrayList<>(100);
for (int i = 0; i < 55; i++) {
lista.add(org.apache.commons.lang3.RandomUtils.nextInt()); //return nextInt(0, Integer.MAX_VALUE); 隨機範圍bound是Integer.MAX_VALUE
}
for (int i = 0; i < 55; i++) {
listb.add(org.apache.commons.lang3.RandomUtils.nextInt());
}
System.out.println(lista);
System.out.println(listb);
}
結果：
--------------------------------------------Random：seek=100，不同Random，隨機結果相同----------------------------------------------------------------
[15, 50, 74, 88, 91, 66, 36, 88, 23, 13, 22, 17, 56, 57, 52, 59, 80, 78, 73, 19, 53, 28, 65, 72, 67, 31, 48, 92, 0, 28, 74, 95, 16, 73, 44, 94, 87, 68, 6, 29, 55, 0, 39, 71, 31, 2, 85, 15, 62, 0, 58, 36, 19, 8, 59]
[15, 50, 74, 88, 91, 66, 36, 88, 23, 13, 22, 17, 56, 57, 52, 59, 80, 78, 73, 19, 53, 28, 65, 72, 67, 31, 48, 92, 0, 28, 74, 95, 16, 73, 44, 94, 87, 68, 6, 29, 55, 0, 39, 71, 31, 2, 85, 15, 62, 0, 58, 36, 19, 8, 59]
--------------------------------------------Random：seek=100，相同Random，隨機結果不同----------------------------------------------------------------
[45, 25, 52, 45, 48, 46, 57, 22, 54, 88, 34, 53, 77, 11, 71, 30, 56, 0, 51, 24, 63, 92, 32, 87, 83, 46, 26, 98, 93, 34, 71, 94, 12, 33, 38, 26, 28, 90, 53, 79, 39, 59, 26, 55, 52, 10, 91, 21, 59, 57, 62, 68, 16, 84, 24]
[4, 78, 10, 0, 8, 12, 34, 97, 86, 84, 39, 57, 45, 88, 52, 38, 69, 43, 30, 0, 8, 16, 49, 16, 35, 5, 41, 55, 83, 51, 38, 66, 98, 38, 99, 11, 97, 97, 92, 62, 59, 21, 55, 78, 9, 55, 53, 67, 90, 76, 43, 48, 79, 0, 11]
--------------------------------------------Random：時鐘作爲seek，相同Random，隨即結果不同。因爲相同Random隨機結果本就不同----------------------------------------------------------------
[37, 1, 43, 94, 43, 0, 56, 97, 38, 33, 15, 71, 97, 12, 38, 18, 70, 64, 23, 90, 48, 80, 33, 21, 77, 88, 59, 52, 22, 15, 71, 29, 71, 67, 96, 69, 43, 37, 41, 25, 95, 12, 57, 80, 43, 93, 3, 80, 9, 81, 46, 91, 83, 99, 15]
[48, 91, 14, 58, 59, 65, 78, 4, 84, 68, 62, 66, 64, 32, 8, 0, 97, 6, 44, 98, 58, 16, 65, 73, 68, 29, 13, 67, 60, 5, 1, 40, 49, 95, 35, 85, 87, 52, 27, 26, 90, 30, 14, 99, 1, 21, 97, 14, 82, 49, 83, 57, 74, 13, 45]
--------------------------------------------Random：時鐘作爲seek，不同Random，隨即結果不同。因爲不同Random，他的隨機種子seek是隨着時間變化的，兩行代碼不是同一時間運行的，所以他們的seek值不同----------------------------------------------------------------
[78, 23, 89, 52, 94, 23, 66, 52, 11, 55, 62, 16, 30, 89, 79, 95, 26, 90, 77, 2, 20, 37, 50, 55, 19, 43, 86, 19, 42, 30, 32, 53, 77, 79, 68, 26, 92, 97, 65, 85, 3, 40, 43, 89, 9, 50, 61, 53, 57, 33, 84, 52, 30, 6, 96]
[96, 38, 80, 78, 64, 2, 10, 70, 95, 98, 81, 56, 89, 69, 41, 87, 30, 84, 59, 51, 4, 2, 55, 61, 14, 97, 1, 12, 58, 51, 33, 29, 95, 21, 79, 76, 98, 74, 66, 50, 27, 9, 76, 11, 69, 12, 87, 57, 6, 41, 63, 56, 48, 7, 61]
--------------------------------------------org.apache.commons.lang3.RandomUtils，永遠不同。因爲這個工具是靜態的，每次調用內部使用的是同一個Random，跟上面的Random3一樣----------------------------------------------------------------
[1893665739, 257930553, 135278889, 830196142, 462095529, 1538972871, 131015981, 876091756, 348454191, 45715846, 1590689601, 1797587540, 65849987, 2128440538, 959475095, 1134108238, 1363057003, 1412258418, 1557545138, 1109175529, 599770516, 464633544, 1404869820, 1788244652, 144022399, 1700086728, 836544135, 1379793803, 1542852361, 496668040, 46777886, 552751733, 446238869, 2082027830, 373373191, 1093885962, 34720471, 423143440, 1961774617, 510476906, 1499575104, 54868107, 320881908, 1940394025, 1846277889, 618966935, 1271163680, 1042520158, 2072932030, 188265466, 1917235397, 118346203, 1410196177, 483024345, 1604620036]
[1450953590, 601229880, 1103625302, 1101117938, 590876550, 44715548, 1112429394, 944486447, 1811319914, 1416297471, 42513235, 1165040166, 2116891715, 652423297, 310865281, 1694673635, 1045538241, 391013582, 786580939, 2015401099, 2007978011, 870918311, 2142545191, 1014698621, 1284416536, 1263481612, 794521078, 1313729284, 18678859, 2099352452, 1840804997, 2117569205, 227427932, 1611820552, 1438498224, 1629502316, 426489728, 1973439378, 1774372257, 1425248477, 1074902538, 1512155453, 1372074166, 1622525145, 2082214427, 1625427993, 292710529, 1394629920, 1578272629, 983342989, 139052776, 1141707997, 1026146926, 221549673, 2111246701]
Process finished with exit code 0
實驗二：生成的隨機數全不同嗎
只是隨機數，因爲是隨機的，所以不能保證產生的數字完全不同，但是這個出現重複的原因是隨機算法導致的，不是人爲干擾或者使用錯誤導致的。即隨機數本來就是有可能重複的。
/**
* 同一個Random生產的隨機數一定是不同的嗎？ 不是
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
HashSet<Object> set = new HashSet<>();
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
set.add(random.nextInt(100));
}
System.out.println(set.size()); // 100
//生成1000個隨機數，但是結果只有100個不同的，其他都是重複的
HashSet<Object> set2 = new HashSet<>();
Random random2 = new Random();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
set2.add(random2.nextInt(10000));
}
System.out.println(set2.size()); // 6284
//生成10000個隨機數，即使bound取值爲10000，也不能保證所生成的隨機數全部不同
HashSet<Object> set3 = new HashSet<>();
Random random3 = new Random();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
set3.add(random3.nextInt(100000));
}
System.out.println(set3.size()); // 9513
//即使擴大bound的範圍也不能保證所生成的隨機數全部不同
}