在Java中生成不相等的随机数对p和q。

Question

我试图创建在范围[0,n)内的随机整数对。 我需要确保对于任何输入n，所创建的数字p和q不相等，即p != q。

我尝试使用具有种子的java.util.Random，以便能够再现结果。我尝试了100,200,400,800的输入，它们都产生了不同的p和q，使得p != q。但是在1600时，两个对满足p == q。

public static void generate(int size){      
    Random ran = new Random();
    ran.setSeed(123456L);       
    for(int i =0;i<size;i++){
        int p = ran.nextInt(size);
        int q = ran.nextInt(size);
        if(p==q)
            System.out.println(p+" equals "+q);
        //else
            //System.out.println(p+" "+q);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    generate(1600);

}

这提供了。

692 equals 692
843 equals 843

我确定有一种方法可以确保对于任何输入n，p != q.. 但是我无法回忆起所需的数学知识。有人能帮忙吗？

- damon

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你需要一颗不会生成连续相等值的种子吗？你可以检查 p 和 q 是否相等，如果相等则重新生成一个随机值。 - acdcjunior

如果你生成的随机数是奇数，则有一种可能性：始终选择 max - generatedNumber，它将始终给出不同的结果。也就是说，如果数字从1开始而不是0。 - fge

好吧...并不是对于任何 n。如果 n 是0，它们将总是匹配的。 :) 此外，注意声明这样的种子。您的程序现在将每次都给出相同的结果。 - asteri

你希望生成这样的一组随机数对吗？我不确定提议的方法是否能够做到这一点。直觉上，创建两个数字并在它们相等时拒绝这一对似乎更为可靠。 - George

Answer 1

一直选择，直到它们不匹配为止。

int p = ran.nextInt(size);
int q;

do {
    q = ran.nextInt(size);
} while(p==q);

- James Montagne

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你可以在 p 等于 q 的时候执行 {...}。 - Erwin Smout

Answer 2

生成一个在[0,n)范围内的数字和另一个在[0,n-1)范围内的数字。 如果第二个数字大于等于第一个数字，则将第二个数字加一。

int p = ran.nextInt(size);
int q = ran.nextInt(size-1);

if (q>=p){
    q++;
}

- Guillaume

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我认为手动递增/递减数字使其成为计算的，而不是随机的。但我想这是一个哲学观点。 - asteri

避免其他解决方案可能出现的Θ(∞)运行时间，这是一个加分项。（实际上几乎不重要，但无论如何。） - Imre Kerr

q是随机的，增量只是为了确保最终结果覆盖区间[0，n)。 - Guillaume

即使它有硬件随机数生成器，其结果也必须进行转换才能进入nextInt调用所需的特定范围。这只是同一过程中的另一步骤。 - Patricia Shanahan

它稍微不那么均匀，即q-p==1的概率现在是q-p==2的两倍。 - GeertPt

Answer 3

其中一种解决方案如下：

1. 生成第一个数字
2. 生成第二个数字
3. 当第二个数字等于第一个数字时，返回步骤2

在几乎100%的情况下，步骤2不会执行超过两次。

但请确保n大于1，否则会进入无限循环（但无论如何，使用任何算法都无法得到正确的结果）

- sasha.sochka

Answer 4

在一个列表中加1到n。然后使用Collection.Shuffle来随机整个列表。它将以相等的可能性洗牌列表。然后从列表中获取任意2个。

例如：

ArrayList a = new ArrayList();
for(int i = 1;i <= n; i++)
    a.add(i);
Collections.shuffle(a);
int first = (int)a.get(0);
int second = (int)a.get(1);

- stinepike

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这是一个好主意，因为它确保“生成”两个数字本身，而不仅仅是获取两个数字并进行比较。+1。 - asteri

洗牌整个列表是浪费的。只需将第一个元素与随机元素交换，第二个元素与随机元素交换即可。（洗牌正是这样做的，只不过是对整个列表进行操作。请参见https://en.wikipedia.org/wiki/Fisher%E2%80%93Yates_shuffle。） - Imre Kerr

然而，您应该知道，您的示例不能编译。ArrayList包含Object，这些对象无法转换为int。您应该将它们转换为Integer并依赖于自动拆箱。 - asteri

@jeff 真的吗？？只需编译检查一下，你就会看到魔法:p - stinepike

@StinePike 真的。除非我的Eclipse在骗我。哈哈。http://imgur.com/IPvyE6C - asteri

@Jeff，你用的是哪个JDK？这段代码在我的Eclipse中可以运行。我正在使用1.7版本。 - stinepike