本文為大家介紹如何在JAVA中實現隨機無重複數字的功能。 （相關影片課程推薦：java影片教學）
為了更好地理解這個題意，我們先來看下具體內容：產生一個1-100的隨機數組，但數組中的數字不能重複，即位置是隨機的，但數組元素不能重複。
在這裡呢，沒有給我們規定數組的長度，我們可以讓它是1-100之間的任意長度。
接下來讓我們來看看幾種實作方法並對這幾種方法作個對比。
通常我們會使用ArrayList或陣列來實現，先來看下ArrayList實作過程，如下面程式碼所示：
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");
}
}
}
}使用陣列實作的過程如下所示程式碼：
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");
}
}
}
}上面這兩個實作過程效率比較低的。因為每次加入時都要去遍歷一下目前清單中是否存在這個數字，時間複雜度是O(N^2)。我們可以這樣思考：既然涉及到無重複，我們可以想一下HashSet和HashMap的功能。
HashSet實作Set接口，Set在數學上的定義就是無重複，無次序的集合。而HashMap實作Map，也是不允許重複的Key。這樣我們可以使用HashMap或HashSet來實作。
在使用HashMap實作時，只需要將它的key轉換成陣列就Ok了，如下程式碼：
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");
// }
// }
}
}由於HashSet和HashMap的關係太近了，HashSet在底層就是用HashMap來實現的，只不過沒有Value的集合，只有一個Key的集合，所以也可使用HashSet來實現，如下碼：
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");
}
}
}
}這樣實現效率稍微好些。如果給我們限定了陣列的長度，只需要變換下for循環，設定成whlie循環就可以了。如下圖：
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");
}
}
}
}以上幾種相比較而言，使用HashMap的效率是比較高的，其實是HashSet，再次是數組，最後是ArrayList。如果我們產生10000個資料將會發現，使用HashMap花時間是：0.05s，HashSet是0.07s，陣列是：0.20s，而ArrayList是0.25s。有興趣的可以設定下時間查看一下。
當然了，除了使用HashMap實作外，還有其它高效的方法。例如，我們可以把1-100這些數字儲存在一個陣列中，然後在for迴圈中隨機產生兩個下標，如果這兩個下標不相等的話，可以交換數組中的元素，實作過程如下所示：
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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