Java Random类基础知识

一、Random类概述

Random类是Java的一个标准类，用于生成伪随机数序列。它可以产生以任意形式分布的随机数，并且可以生成不同的种子用于控制随机数的发生器。在Java中，可以使用Random类快速生成随机数。

二、Random类的构造方法

Random类提供了两个构造函数：

public Random()
public Random(long seed)

第一种构造方法创建的Random对象使用当前时间作为随机数生成器的种子。第二种构造方法创建的Random对象使用给定的种子生成随机数序列，提供相同种子的Random对象将产生相同的随机数序列。

三、使用Random类生成随机数

Random类提供了两个主要方法用于生成随机数：

public int nextInt()
public double nextDouble()

nextInt()方法返回一个随机的整数值，生成的整数覆盖了int类型的取值范围。nextDouble()方法返回的是一个0.0到1.0之间的随机小数。

如果我们想要生成一个指定范围内的随机整数，可以使用Random类提供的nextInt(int n)方法，其中n为上限（不包括n），例如生成0到100之间的随机整数：

Random random = new Random();
int num = random.nextInt(100);

四、使用Random类生成随机字符串

我们可以利用Random类随机生成字符串。

生成一个长度为n的随机字符串的思路：

1. 定义一个字符数组可以存放所有可能的字符，如大小写字母和数字；

2. 生成指定长度的随机数，通过字符数组下标随机取得字符拼接成字符串。

public static String getRandomString(int length){
    String str="abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
    Random random=new Random();
    StringBuilder sb=new StringBuilder();
    for(int i=0;i<length;i++){
        int number=random.nextInt(str.length());
        sb.append(str.charAt(number));
    }
    return sb.toString();
}

五、使用Random类生成随机颜色

我们可以利用Random类随机生成颜色。生成RGB颜色：

public static Color getRandomColor(){
   Random random = new Random();
   int r = random.nextInt(256);
   int g = random.nextInt(256);
   int b = random.nextInt(256);
   Color color = new Color(r, g, b);
   return color;
}

生成指定范围内随机颜色：

public static Color getRandomColor(int fc, int bc){
    Random random = new Random();
    if(fc > 255)
        fc = 255;
    if(bc > 255)
        bc = 255;
    int r = fc + random.nextInt(bc - fc);
    int g = fc + random.nextInt(bc - fc);
    int b = fc + random.nextInt(bc - fc);
    return new Color(r, g, b);
}

六、使用Random类模拟扑克牌洗牌

我们可以使用Random类模拟扑克牌的洗牌。将所有扑克牌放入一个数组中，然后使用Random类生成一个0到53之间的随机整数，将这张牌与第i张牌进行交换。

public static void shuffle(int[] cards){
    Random random = new Random();
    for(int i = cards.length - 1; i >= 0; i--){
        int j = random.nextInt(i+1);
        int temp = cards[i];
        cards[i] = cards[j];
        cards[j] = temp;
    }
}

结语

Random类是Java中常用类之一，使用它能够快速生成随机数，适用于在游戏、密码生成、学术研究、数学模拟等方面。虽然随机数是无序的，但是在使用Random类时，必须确保随机数的生成符合实际需要，否则会造成不可预料的后果，例如数据不准确、密码破解等问题。