随机化方法的问题

Question

我的方法不能正常工作。 该方法应该对一组数字从 1 到 20 随机排序（每个数字 必须只出现一次）。 我的问题是，当我运行程序时，一些数字会重复几次。 代码如下：

public static int randomize(int index) {

    //This array will hold the 20 numbers.
    int[] randomIndex = new int[20];

    Random ranNum = new Random();

    for (int x = 0; x<20; x++) {
        int temp;

        //The number is generated randomly and saved in temp.
        temp = ranNum.nextInt(20);

        //This loop skips the first index.
        if (x != 0){

            /*Here, the loop is supposed to compare a generated number with
            the previous one*/
            for (int y = 1; y<=x; y++) {


                while(temp == randomIndex[x-y] ) {

                    /*If the while loop finds that temp variable matches any previous                          
                    number it will generate another random number for it until it finds
                    no matches.*/
                    temp = ranNum.nextInt(20);

                }  
            }
        }

    /*Once no match has been found for temp, the number is assigned to an index, 
    and the loop is executed with a x variable increment.
    randomIndex[x] = temp;

    }
   //Finally the array with the set of random numbers is sent to the main function.
   return randomIndex[index];

  }

我得到以下输出：

19, 19, 5, 16, 6, 2, 18, 1, 15, 1, 5, 19, 11, 4, 18, 0, 5, 18, 10.

所以现在我不知道该怎么办。 :C

Answer 1

当您使用Random.nextInt() 时，无法保证生成的数字是唯一的。 您应该首先生成从 1 到 20 的数字，然后将数字随机排列。现在问题变成了“如何随机打乱数字？”

或许可以参考JDKCollections.shuffle()的实现。

洗牌的算法很简单：

1. 选择数组中的第一个元素并将其与随机位置的数字交换。
2. 重复步骤 1 直到最后一个元素。

Answer 2

你可以通过使用这样的东西来避免它：

   final Random random = new Random();


    final HashSet<Integer> integers = new HashSet<>();

    while(integers.size() < 20) {
        integers.add(random.nextInt(20));
    }

    System.out.println(integers);

Answer 3

您似乎正试图通过拒绝来生成随机数 - 也就是说，通过将每个随机数与所有以前接受的数字进行比较，然后重新生成新的，直到找到一个与所有随机数不同的随机数他们。

正如其他人所提到的，生成从 1 到 20 的数字并用随机排列将它们打乱会更有效。但是，如果实施得当，您的方法应该会奏效……最终。

随机 shuffle 实现可能如下所示：

for(int i=0; i<20; i++) {  // index goes from 0..19
  randomIndex[i] = i + 1;  // value goes from 1..20
}

for(int i=0; i<20; i++) {
  int j = i + ranNum.nextInt(20 - i);  // choose random j from i <= j < 20
  int temp = randomIndex[i];           // swap elements i and j
  randomIndex[i] = randimIndex[j];
  randomIndex[j] = temp;
}

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您发布的代码生成重复的原因有两个。首先，当您拒绝一个候选随机数并重新生成一个新随机数时，您需要将其与 所有 现有数字进行比较，从头开始重新启动您的内部 (y) 循环。您现有的代码不会这样做。

其次，我相信new Random() 构造函数每次调用都会生成不同的种子。如果是这样，您的 randomize() 函数每次都会生成一个完全不同的随机列表，并从中返回选定的索引。无论如何，返回整个数组更有意义。

Answer 4

我编辑了你的函数来生成从 1 到 20 的数组：

public static int[] randomize() {

    int[] randomIndex = new int[20];

    Random ranNum = new Random();
    boolean isAlreadyIn;
    boolean isZero;
    int x = 0;

    while (x < 20) {
        isAlreadyIn = false;
        isZero = false;
        int temp;
        temp = ranNum.nextInt(21);
        for(int i = 0; i < randomIndex.length; i++){
            if(temp == 0)
                isZero = true;
            if(temp == randomIndex[i])
                isAlreadyIn = true;
        }
        if (!isZero && !isAlreadyIn){
            randomIndex[x] = temp;
            x++;
        }
    }

   return randomIndex;
}

希望对您有所帮助。