本文给大家介绍如何在JAVA中实现随机无重复数字的功能。（相关视频课程推荐：java视频教程）
为了更好地理解这个题意，我们先来看下具体内容：生成一个1-100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，我们可以让它是1-100之间的任意长度。
接下来让我们看一下几种实现方法并对这几种方法作个对比。
通常我们会使用ArrayList或数组来实现，先来看下ArrayList实现过程，如下面代码所示：
import java.util.ArrayList;import java.util.Random;/** * 使用ArrayList实现 * @Description: * @File: Demo.java * @Date 2012-10-18 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"); } } }}
使用数组实现的过程如下所示代码：
import java.util.Random;/** * 使用数组实现 * @Description: * @File: Demo4.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 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"); } } }}
上面这两个实现过程效率比较低的。因为在每次添加时都要去遍历一下当前列表中是否存在这个数字，时间复杂度是O(N^2)。我们可以这样思考一下：既然涉及到无重复，我们可以想一下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。这样我们可以使用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，如下代码：
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 2012-10-18 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，只有一个Key的集合，所以也可使用HashSet来实现，如下代码：
import java.util.HashSet;import java.util.Random;/** * 使用HashSet实现 * @Description: * @File: Test.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 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"); } } }}
这样实现效率稍微好些。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循环就可以了。如下所示：
import java.util.HashSet;import java.util.Random;/** * 使用HashSet实现 * @Description: * @File: Test.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 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"); } } }}
以上几种相比较而言，使用HashMap的效率是比较高的，其实是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一下。
当然了，除了使用HashMap实现外，还有其它高效的方法。比如，我们可以把1-100这些数字存储在一个数组中，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，实现过程如下所示：
import java.util.Random;/** * 随机调换位置实现 * @Description: * @File: Demo4.java * @Package None * @Author Hanyonglu * @Date 2012-10-18 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.length-1); //随机产生一个位置 temp2 = Math.abs(r.nextInt()) % (values.length-1); //随机产生另一个位置 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"); } } }}
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