Java实现随机无重复数字功能

　　本文给大家介绍如何在JAVA中实现随机无重复数字的功能。如果您是初学者的话，有必要看1看这篇文章，由于这个功能1般会在面试中遇到。包括我本人在招聘人员的时候也喜欢拿这个问题去问他人，主要看1看斟酌问题的模式和基础知识如何。
　　

　　希望这篇文章能给初次接触的朋友1些帮助，由于我曾接触过1些朋友要末写不出来，要末使用很平铺的思惟方式去实现它。

　　1般有点开发经验的朋友都能实现这样的功能，只不过是效力上的问题。我们1般在面对这样的问题时，总会平铺直序的联想到，先生成1个数组，然后在1个循环中向数组中添加随机数字，在添加数字的进程中先查找1下数组中是不是存在这个数字，如果不存在这个数字就直接添加到数组中；如果存在这个数字就不添加。我们1般都是这样斟酌问题的，这样斟酌也能实现功能，我刚才也说了，只不过是效力上的问题。

　　为了更好地理解这个题意，我们先来看下具体内容：生成1个1⑴00的随机数组，但数组中的数字不能重复，即位置是随机的，但数组元素不能重复。

　　在这里呢，没有给我们规定数组的长度，我们可让它是1⑴00之间的任意长度。

 

　　接下来让我们看1下几种实现方法并对这几种方法作个对照。

　　通常我们会使用ArrayList或数组来实现，先来看下ArrayList实现进程，以下面代码所示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/**
 * 使用ArrayList实现
 * @Description: 

 * @File: Demo.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012⑴0⑴8 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");
            }
        }
    }
}

 

　　使用数组实现的进程以下所示代码：

import java.util.Random;

/**
 * 使用数组实现
 * @Description: 

 * @File: Demo4.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012⑴0⑴8 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");
            }
        }
    }
}

 

　　上面这两个实现进程效力比较低的。由于在每次添加时都要去遍历1下当前列表中是不是存在这个数字，时间复杂度是O(N^2)。我们可以这样思考1下：既然触及到无重复，我们可以想1下HashSet和HashMap的功能。HashSet实现Set接口，Set在数学上的定义就是无重复，无次序的集合。而HashMap实现Map，也是不允许重复的Key。这样我们可使用HashMap或HashSet来实现。

　　在使用HashMap实现时，只需要将它的key转化成数组就Ok了，以下代码：

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 2012⑴0⑴8 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");
//            }
//        }
    }
}

 

　　由于HashSet和HashMap的关系太近了，HashSet在底层就是用HashMap来实现的，只不过没有Value的集合，只有1个Key的集合，所以也可以使用HashSet来实现，以下代码：

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

/**
 * 使用HashSet实现
 * @Description: 

 * @File: Test.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012⑴0⑴8 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");
            }
        }
    }
}

 

　　这样实现效力略微好些。如果给我们限定了数组的长度，只需要变换下for循环，设置成whlie循环就能够了。以下所示：

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

/**
 * 使用HashSet实现
 * @Description: 

 * @File: Test.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012⑴0⑴8 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");
            }
        }
    }
}

 

　　我们可以把数组的长度设置成100，检验下运行效果，以下图所示：

 

　　

 

　　以上几种相比较而言，使用HashMap的效力是比较高的，实际上是HashSet，再次是数组，最后是ArrayList。如果我们生成10000个数据将会发现，使用HashMap花费时间是：0.05s，HashSet是0.07s，数组是：0.20s，而ArrayList是0.25s。有兴趣的可以设置下时间查看1下。

 

　　固然了，除使用HashMap实现外，还有其它高效的方法。比如，我们可以把1⑴00这些数字存储在1个数组中，然后在for循环中随机产生两个下标，如果这两个下标不相等的话，可以交换数组中的元素，实现进程以下所示：

import java.util.Random;

/**
 * 随机调换位置实现
 * @Description: 

 * @File: Demo4.java

 * @Package None

 * @Author Hanyonglu

 * @Date 2012⑴0⑴8 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.length⑴); //随机产生1个位置   
            temp2 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length⑴); //随机产生另外一个位置   
            
            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");
            }
        }
    }
}

 

　　这类方法也是比较高效的，如果生成10000个数据，那末它所用的时间是0.054s。

 

　　在数组中利用坐标来实现的基础上可以变换更多相干的解决方法，具体地可以查阅相干资料。

 

　　以上是关于在JAVA中实现随机无重复数字的功能，固然方法也不但限于这么几种，还有其它的实现方法。希望能对接触不久的朋友有所帮助，也希望能够起到抛砖引玉的作用。

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