第二章:簡單 Java 程式解析
第三章:變數與資料型態
第四章:運算子、運算式與敘述
第五章:選擇性敘述與迴圈
第十章:實例變數與函數、類別變數與函數

產生不重複之亂數

本篇記錄解題時遇到的題目:如何產生不重複的1-10的數字

解題步驟

宣告陣列

  • 首先宣告一個陣列空間為10的 num變數

    int[] num = new int[10];
    System.out.print("數字: ");
  • 透過for 迴圈製作1-10的數字

    for(int i = 0; i < num.length; i++)
    {
    num[i] = i + 1;
    System.out.print(num[i]+" ");
    }

亂數函式

  • 宣告一個陣列 arr 空間為5

  • arr陣列用途為放置亂數

    int[] arr = new int[5];
  • 首先使用亂數製作0-9的數字n,並放入num陣列

    假設亂數產生出 n=2 ,那麼 num[2] = 3 以此類推:num[0]=1, num[1]=2, num[2]=3, …, num[9]=10

  • 再將 num[2] 放入 arr[0]

num

[0]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

arr

[0]

[1]

[2]

[3]

[4]

3

0

0

0

0

陣列不會因為取代了前方的值,本值就消失 所以最後方[9]=10

n = (int)(Math.random()*(10-i));
arr[i] = num[n];
  • 剛剛是透過亂數產生0-9,現在變成產生0-8;目的是不去取用到num[9]

    for(int j = n; j < num.length - 1; j++)
    {
    num[j] = num[j+1];
    }

繼續剛剛的假設,如果產生出 n = 8 那麼 num[ 8 ]=10 再把 num[ 8 ]=10 放到 arr[1] (此為第二個亂數)。

num

[0]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

1

2

4

5

6

7

8

9

10

10

arr

[0]

[1]

[2]

[3]

[4]

3

10

0

0

0

  • 以此類推,再產生0-7、0-6、0-5 …

    int n;
    for(int i = 0; i < arr.length; i++)
    {
    n = (int)(Math.random()*(10-i));
    arr[i] = num[n];
    for(int j = n; j < num.length - 1; j++)
    {
    num[j] = num[j+1];
    }
    }
    return arr;

完整程式碼

public class Example
{
public static void main(String[] args)
{
int[] num = new int[10];
System.out.print("數字: ");
for(int i = 0; i < num.length; i++)
{
num[i] = i + 1;
System.out.print(num[i]+" ");
}
System.out.print("\n隨機不重複產生5個亂數: ");
int[] Array;
Array = getRandom(num);
for(int i = 0; i < 5; i++)
System.out.print(Array[i] + " ");
}
public static int[] getRandom(int[] num)
{
int[] arr = new int[5];
int n;
for(int i = 0; i < arr.length; i++)
{
n = (int)(Math.random()*(10-i));
arr[i] = num[n];
for(int j = n; j < num.length - 1; j++)
{
num[j] = num[j+1];
}
}
return arr;
}
}

後記

本文於 iT邦幫忙曾被提出討論,在此感謝 fysh711426 替我更近一步的解說,以下為 fysh711426 所示範的程式運行:

初值

num 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
arr 0 0 0 0 0

random n = 5

num 1 2 3 4 5 7 8 9 10 10
arr 6 0 0 0 0

random n = 5

num 1 2 3 4 5 8 9 10 10 10
arr 6 7 0 0 0

random n = 3

num 1 2 3 5 8 9 10 10 10 10
arr 6 7 4 0 0

10-i 是因為要讓每次取 num 陣列的範圍變小, 以上面結果來說明,可以理解成不要取重複 10 的部分。

num.length – 1 是因為在把 num 往前移動時,如果不減一,j 在最尾端時 num[j+1] 就會超出陣列範圍。