JAVA中实现随机无重复数字的功能
2014-06-14 19:37
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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,有必要看一看这篇文章,因为这个功能一般会在面试中遇到。包括我本人在招聘人员的时候也喜欢拿这个问题去问别人,主要看一看考虑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一些帮助,因为我曾接触过一些朋友要么写不出来,要么使用很平铺的思维方式去实现它。
一般有点开发经验的朋友都能实现这样的功能,只不过是效率上的问题。我们一般在面对这样的问题时,总会平铺直序的联想到,先生成一个数组,然后在一个循环中向数组中添加随机数字,在添加数字的过程中先查找一下数组中是否存在这个数字,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。我们一般都是这样考虑问题的,这样考虑也能实现功能,我刚才也说了,只不过是效率上的问题。
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;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Object[]
values = new Object[20];
Random
random = new Random();
ArrayList
list = new ArrayList();
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;
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;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
int n =
0;
Object[]
values = new Object[20];
Random
random = new Random();
HashMap hashMap = new HashMap ();
//
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 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;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Random
random = new Random();
Object[]
values = new Object[20];
HashSet
hashSet = new HashSet();
//
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;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Random
random = new Random();
Object[]
values = new Object[20];
HashSet
hashSet = new HashSet();
//
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;
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");
}
}
}
}
这种方法也是比较高效的,如果生成10000个数据,那么它所用的时间是0.054s。
在数组中利用坐标来实现的基础上可以变换更多相关的解决方法,具体地可以查阅相关资料。
以上是关于在JAVA中实现随机无重复数字的功能,当然方法也不仅限于这么几种,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。
示例下载:/Files/hanyonglu/JAVA/MyTestDemo.rar
最后,希望转载的朋友能够尊重作者的劳动成果,加上转载地址:/article/4951221.html 谢谢。
完毕。^_^
希望这篇文章能给初次接触的朋友一些帮助,因为我曾接触过一些朋友要么写不出来,要么使用很平铺的思维方式去实现它。
一般有点开发经验的朋友都能实现这样的功能,只不过是效率上的问题。我们一般在面对这样的问题时,总会平铺直序的联想到,先生成一个数组,然后在一个循环中向数组中添加随机数字,在添加数字的过程中先查找一下数组中是否存在这个数字,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。我们一般都是这样考虑问题的,这样考虑也能实现功能,我刚才也说了,只不过是效率上的问题。
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;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Object[]
values = new Object[20];
Random
random = new Random();
ArrayList
list = new ArrayList();
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;
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;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
int n =
0;
Object[]
values = new Object[20];
Random
random = new Random();
HashMap hashMap = new HashMap ();
//
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 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;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Random
random = new Random();
Object[]
values = new Object[20];
HashSet
hashSet = new HashSet();
//
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;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Random
random = new Random();
Object[]
values = new Object[20];
HashSet
hashSet = new HashSet();
//
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;
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");
}
}
}
}
这种方法也是比较高效的,如果生成10000个数据,那么它所用的时间是0.054s。
在数组中利用坐标来实现的基础上可以变换更多相关的解决方法,具体地可以查阅相关资料。
以上是关于在JAVA中实现随机无重复数字的功能,当然方法也不仅限于这么几种,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。
示例下载:/Files/hanyonglu/JAVA/MyTestDemo.rar
最后,希望转载的朋友能够尊重作者的劳动成果,加上转载地址:/article/4951221.html 谢谢。
完毕。^_^
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