288. Java Stream API - 创建随机数的 Stream

文章目录

• [288. Java Stream API - 创建随机数的 Stream](#288. Java Stream API - 创建随机数的 Stream)
• • • [✅ 核心概念](#✅ 核心概念)
    • [📌 示例 1：生成 10 个介于 1 到 5（不含 5）之间的随机整数](#📌 示例 1：生成 10 个介于 1 到 5（不含 5）之间的随机整数)
    • [📌 示例 2：生成布尔值流（80% 概率为 true）](#📌 示例 2：生成布尔值流（80% 概率为 true）)
    • [📌 示例 3：生成带权重概率的字符串流（A、B、C、D）](#📌 示例 3：生成带权重概率的字符串流（A、B、C、D）)
    • [📘 补充说明：`Random` 相关知识点](#📘 补充说明：Random 相关知识点)
    • [🎯 应用场景小脑图](#🎯 应用场景小脑图)
    • [🎓 小测验（课堂互动）](#🎓 小测验（课堂互动）)

288. Java Stream API - 创建随机数的 Stream

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✅ 核心概念

Java 8 开始，java.util.Random 类新增了生成 Stream 随机数序列 的方法：

• ints()
• longs()
• doubles()

这些方法都能：

• 生成固定数量的随机数
• 设定数值上下限
• 使用 boxed() 装箱为对象类型（如 Stream<Integer>）

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📌 示例 1：生成 10 个介于 1 到 5（不含 5）之间的随机整数

Random random = new Random(314L);

List<Integer> randomInts = 
    random.ints(10, 1, 5) // 生成 10 个 1~4 之间的随机整数
          .boxed()
          .toList();

System.out.println("randomInts = " + randomInts);

🧾 输出：

randomInts = [3, 3, 3, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 3]

🎯 注意事项：

• 指定种子 new Random(314L) 让结果可重复
• .boxed()：将 IntStream 转为 Stream<Integer>，可用于集合收集
• ints(count, minInclusive, maxExclusive)：上限不包括！

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📌 示例 2：生成布尔值流（80% 概率为 true）

Random random = new Random(314L);

List<Boolean> booleans =
    random.doubles(1_000, 0d, 1d) // 1000 个 0.0~1.0 的随机浮点数
          .mapToObj(rand -> rand <= 0.8) // 80% 概率为 true
          .toList();

long numberOfTrue =
    booleans.stream()
            .filter(b -> b)
            .count();

System.out.println("Number of true = " + numberOfTrue);

📌 输出（使用种子 314L）：

Number of true = 773

🧠 应用场景：

• 模拟带有概率分布的事件
• 常用于测试、机器学习数据生成等

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📌 示例 3：生成带权重概率的字符串流（A、B、C、D）

Random random = new Random(314L);

List<String> letters =
    random.doubles(1_000, 0d, 1d)
          .mapToObj(rand ->
                rand < 0.5 ? "A" :    // 50%
                rand < 0.8 ? "B" :    // +30%
                rand < 0.9 ? "C" :    // +10%
                             "D")    // 剩下 10%
          .toList();

Map<String, Long> map =
    letters.stream()
           .collect(Collectors.groupingBy(
               Function.identity(), Collectors.counting()));

map.forEach((letter, number) ->
    System.out.println(letter + " :: " + number));

📌 控制台输出：

A :: 470
B :: 303
C :: 117
D :: 110

📊 小结：

• 通过随机数和区间划分控制概率
• Collectors.groupingBy(...) 用于统计频次

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📘 补充说明：Random 相关知识点

方法	说明
ints(n, min, max)	生成 n 个 [min, max) 的整数流
doubles(n, 0d, 1d)	常用于概率模拟
boxed()	将原始类型流 IntStream、DoubleStream 装箱为对象流

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🎯 应用场景小脑图

        [ 随机数 Stream ]
               |
    +----------+-----------+
    |                      |
 [生成测试数据]       [模拟事件]
                          |
       +------------------+------------------+
       |                                     |
 [布尔概率]                        [权重选择（如 A/B/C）]

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🎓 小测验（课堂互动）

问题： 使用 random.ints(5, 10, 20) 会生成哪些数字？

✅ A. 10 到 20（包含 20）

❌ B. 10 到 19（不含 20）

✅ 正确答案：B