如何让rand.Int31n生成想要的值|极客笔记

如何让rand.Int31n生成想要的值

在Go语言中，生成随机数是一项常见的需求。而标准库中的math/rand包中提供了一系列的随机数生成函数，其中rand.Int31n函数可以生成一个介于0和n-1之间的随机整数。但有时候我们需要生成其他范围内的随机整数，那么我们该如何让rand.Int31n生成我们想要的值呢？本文将详细介绍如何利用rand.Int31n函数生成我们需要的值。

理解rand.Int31n函数

在开始之前，我们首先需要了解一下rand.Int31n函数的基本用法和原理。rand.Int31n函数的定义如下：

func (r *Rand) Int31n(n int32) int32

其中r是一个*Rand类型的随机数生成器，n是一个int32类型的参数，表示生成的随机整数的范围。该函数会生成一个介于0和n-1之间的随机整数。

生成指定范围内的随机整数

如果我们需要生成一个介于a和b之间的随机整数，我们可以按照以下步骤进行：

计算出a到b之间的范围大小n，即n = b – a + 1。
调用rand.Int31n函数生成一个介于0和n-1之间的随机整数。
将生成的随机整数与a相加，即可得到介于a和b之间的随机整数。

下面是一个示例代码，演示了如何生成一个介于10和20之间的随机整数：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    rand.Seed(time.Now().Unix()) // 设置随机种子为当前时间戳

    a := 10
    b := 20
    n := b - a + 1

    randomInt := rand.Int31n(int32(n)) + int32(a)
    fmt.Println(randomInt)
}

运行结果可能类似以下输出：

生成指定范围内的连续随机整数

有时候，我们需要生成一组不重复的随机整数，如怎样保证这些生成的整数都不会重复呢?我们可以使用“洗牌算法”。该算法的基本思想是：将这些整数按顺序放在一个数组中，然后不断地交换数组中的元素，直到满足要求的随机整数个数。下面是一个示例代码，演示了如何生成指定范围内不重复的随机整数：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func shuffle(nums []int) {
    rand.Seed(time.Now().Unix())
    for i := len(nums) - 1; i > 0; i-- {
        j := rand.Intn(i + 1)
        nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
    }
}

func main() {
    a := 10
    b := 20
    n := b - a + 1

    nums := make([]int, n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        nums[i] = a + i
    }

    shuffle(nums)

    fmt.Println(nums)
}

运行结果可能类似以下输出：

[16 20 13 12 15 18 14 10 17 19 11]

生成不重复的随机整数序列

在一些场景下，我们需要生成一组长度为n的不重复的随机整数序列，那么我们可以使用上述方法中的“洗牌算法”，不断交换数组元素直到满足要求的序列长度。下面是一个示例代码，演示了如何生成长度为10的不重复的随机整数序列：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func shuffle(nums []int) {
    rand.Seed(time.Now().Unix())
    for i := len(nums) - 1; i > 0; i-- {
        j := rand.Intn(i + 1)
        nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
    }
}

func main() {
    n := 10
    nums := make([]int, n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        nums[i] = i + 1
    }

    shuffle(nums)

    fmt.Println(nums)
}

运行结果可能类似以下输出：