论 Java 中获取一组不重复的随机数之性能问题

今天在做一个Java项目, 用到了使用一组不重复的随机数问题, 不管怎么做随机数里面总有几个是重复的.

于是上网去找资料, 在网上找到的资料中大部分都是一个思路:

网上的思路一:(性能不理想)

先生成一个随机数, 然后在生成下一个随机数的时候和以前的随机数进行匹配, 如果里面有当前生成的随机数, 那么重新去生成, 直到之前所生成的随机数组中没有当前所生成的那个数字为止. 这样做虽然能实现生成一组不重复的随机数, 但是性能不是很理想, 假如我们需要生成10个数字, 在生成第一的时候, 不用匹配, 在生成第二的时候和第一个匹配, 由于是随机数, 那么他的重复几率为 1 /10, 生成第三个的时候和第一个第二个进行匹配, 他的重复几率为 2 /10, 在生成最后一个的时候要和之前的前9个进行匹配, 那么最后一个生成的数就有 9 / 10 的几率和之前的数字重复, 由于10分之9的几率已经接近了1, 也就是说, 生成随机数的时候越往后重复的几率越接近1, 需要重新生成的次数越多,性能越差.

我分析的思路二:

我的思路是, 只生成一次随机数作为模板, 里面是有重复的, 在生成的过程中把这组数字按顺序放到一个集合里, 然后把这组随机数和集合中的数进行匹配, 把在集合中存在的那些随机数给移除掉, 那么集合中就剩下了随机数组中没有的数字了, 最后把随机数组中两个重复的最后一个数字换成集合中的第一个数字, 再把集合的第一个移除掉, 如此类推, 直到集合中的数字用完为止. 

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        //网上方法获取不重复随机数
        testA(10000);
        //自定义方法获取不重复随机数
        testB(10000);
    }

    //自定义方法获取不重复随机数
    private static void testB(int sz){
        long startTime=System.currentTimeMillis(); //开始测试时间
        Random rd = new Random();
        int[] rds = new int[sz];//随机数数组
        int n = 0;//序号
        List<Integer> lst = new ArrayList<Integer>();//存放有序数字集合
        //获取随机数数组, 里面有重复数字
        while (n < rds.length) {
            lst.add(n);
            rds[n++] = (int)(rd.nextFloat() * sz);
        }
        //把随机数和有序集合进行匹对, 把随机数在集合出现的数字从集合中移除掉.
        for (int i = 0; i < rds.length; i++) {
            for (int j = 0; j < lst.size(); j++) {
                if (rds[i] == lst.get(j)) {
                    lst.remove(j);
                    break;
                }
            }
        }
        //把数组中重复的第二个数字用集合的第一个数字替换掉, 并移除掉数组的第一个数字
        for (int i = 0; i < rds.length; i++) {
            for (int j = 0; j < rds.length; j++) {
                if (i != j && rds[i] == rds[j]) {
                    rds[j] = lst.get(0);
                    lst.remove(0);
                    break;
                }
            }
        }
        //得到的  rds  数组就是不重复的随机数组
        long endTime=System.currentTimeMillis(); //获取结束时间 
        System.out.println("自定义代码运行时间： "+(endTime-startTime)+"ms"); 
    }
    //网上方法获取不重复随机数
    private static void testA(int sz){
        long startTime=System.currentTimeMillis(); //开始测试时间
        Random random = new Random();
        int a[] = new int[sz];
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = random.nextInt(sz);
            for (int j = 1; j < i; j++) {
                while (a[i] == a[j]) {//如果重复，退回去重新生成随机数
                    i--;
                }
            }
        }
        long endTime=System.currentTimeMillis(); //获取结束时间 
        System.out.println("网上思路代码运行时间： "+(endTime-startTime)+"ms"); 
    }

当测试数字越大越能体现出效果.

以上有不足的地方还请大家见谅!