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Java给定一些元素随机从中选择一个

news 来源：原创 2024/9/19 9:18:49

文章目录

- 代码实现
- - java.util.Random类实现随机取数(推荐)
  - java.util.Collections实现(推荐)
  - Java 8 Stream流实现(不推荐)
- 完整代码参考（含测试数据）

在Java中，要从给定的数据集合中随机选择一个元素，我们很容易想到可以使用 java.util.Random类来生成随机索引，然后根据这个索引从集合中取出对应的元素。有没有其他办法呢？

除了使用java.util.Random，还可以使用java.util.Collections工具类中的shuffle方法结合List的get方法来实现随机选择元素。这种方法会将列表中的元素顺序打乱，然后返回第一个元素，由于shuffle操作是随机的，所以第一个元素实际上就是随机选择的。
从Java 8开始，可以利用流(Streams)和IntStream来生成随机索引，再根据索引来获取元素。这种方式更加现代化且简洁，但性能上可能略逊于直接使用Random或Collections.shuffle，尤其是在大数据量的情况下。

代码实现

java.util.Random类实现随机取数(推荐)

    /*** 从给定的字符串列表中随机选择一个元素。** @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static String selectRandomStringElement(List<String> list) {Random random = new Random();return list.get(random.nextInt(list.size()));}/*** 从给定的列表中随机选择一个元素(通用)** @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static T selectRandomElement(List<T> list) {Random random = new Random();return list.get(random.nextInt(list.size()));}

在这段代码中，我们首先创建了一个Random对象。然后，我们使用nextInt(int bound)方法生成一个介于0（含）和列表大小（不含）之间的随机整数，这将作为列表的索引用来随机取数

java.util.Collections实现(推荐)

除了使用java.util.Random，还可以使用java.util.Collections工具类中的shuffle方法结合List的get方法来实现随机选择元素。这种方法会将列表中的元素顺序打乱，然后返回第一个元素，由于shuffle操作是随机的，所以第一个元素实际上就是随机选择的。
下面是一个使用Collections.shuffle方法来随机选择元素的例子：

    /*** 从给定的列表中随机选择一个元素（Collections实现）** @param <T> 列表元素的类型* @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static <T> T collectionsSelectRandomElement(List<T> list) {if (list == null || list.isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("List must not be null or empty.");}Collections.shuffle(list);// 返回第一个元素，由于列表已经被打乱，所以它是随机的return list.get(0);}

需要注意的是，Collections.shuffle方法会改变原列表的顺序，如果不想修改原始列表，可以在shuffle之前创建一个新列表的副本。例如，可以使用new ArrayList<>(originalList)来创建一个新列表，然后在新列表上调用shuffle方法。

Java 8 Stream流实现(不推荐)

    /*** 从给定的列表中随机选择一个元素。(不推荐)** @param <T> 列表元素的类型* @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素，如果列表为空则返回null*/public static <T> T streamSelectRandomElement(List<T> list) {if (list == null || list.isEmpty()) {return null;}// 使用Stream API来获取随机索引的元素return  list.stream().skip(new java.util.Random().nextInt(list.size())).findFirst().orElse(null);}

这个实现看起来优雅展示了如何使用Stream API，但是应该注意，对于简单的随机选择操作，直接使用Random类生成索引并访问列表可能更为直接和高效。使用Stream API在这种场景下可能会引入不必要的复杂性和性能开销，特别是当列表非常大时。

完整代码参考（含测试数据）

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Random;/*** @author 共饮一杯无* @date 2024/7/23 16:01* @description:随机选择器*/
public class RandomStringSelector {/**证书编号*/public static final List<String> certNos = Arrays.asList("135792468024680246","147258369052854901","159357246059357246","172839506172839506","180451672839506172","192837456098765432","113579246802468024","125829174365079321","145368752345678901","102394838475873456");// 申请人（账号）public static final List<String> applicantAccounts = Arrays.asList("13800005678", "15900002345", "18600006789", "13700001234", "15000005678","18000009012", "13900003456", "15500007890", "18500002345", "13000067803");// 申请人名称public static final List<String> applicantNames = Arrays.asList("张明轩", "王思琪", "李浩宇", "赵欣怡", "刘子涵", "陈雨萱", "郑伟杰", "黄雅芳", "周文博", "吴晓东");// 身份标识public static final List<String> identityIds = Arrays.asList("1101*************1234", "3203*************5678", "5101*************9012", "4403*************3456", "2202*************7890","6101*************2345", "3502*************6789", "4501*************0123", "5002*************4567", "1301*************890");// 企业信用代码public static final List<String> creditCodes = Arrays.asList("91330100CU3LN3X72H", "913301008U5MBCEY71", "91330100T6XJLGYT2Q", "91330100T6XJLGYT2Q", "913301007NFBA43X7E","91110000RJHN2DGH5T", "911100007HG45QCP5X", "911100009DMGUGE126", "91110000P47RM6EL1W", "91110000H2WK85LRX9");// 申请时间public static final List<String> applicationDates = Arrays.asList("2024-07-22 00:00:00", "2024-07-22 01:15:30", "2024-07-22 02:30:45", "2024-07-22 03:45:12", "2024-07-22 05:00:00","2024-07-22 06:15:27", "2024-07-22 07:30:55", "2024-07-22 08:45:08", "2024-07-22 10:00:33", "2024-07-22 11:59:59");// 文件名称public static final List<String> fileNames = Arrays.asList("data_visualization_trends_2024_analysis_report.pdf", "user_interface_prototype_v2.3_design_overview.jpg", "project_milestone_documentation_Q3_2024.docx","animation_sequence_demo_character_intro_mp4", "code_refactoring_best_practices_guide_v1.0.pdf", "software_architecture_diagram_application_structure.jpg","video_editing_tutorial_beginner_to_advanced_mp4", "database_schema_design_document_v2.2.docx", "UI_UX_case_study_ecommerce_platform_improvements.pdf","project_requirements_specification_document_v3.2_detailed_functional_analysis_for_client_approval.pdf");// 文件大小public static final List<String> fileSizes = Arrays.asList("500 MB", "12.5 KB", "2.34 MB", "987 KB", "45.67 MB", "1 MB", "678.9 KB", "1.02 MB", "56 KB");// 区块链唯一标识public static final List<String> blockchainIdentifiers = Arrays.asList("3a98f06f127419f1a4015637521591874e899266613f3e7b7f1249f7762378e4","5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf994f30283082bd8065132e044f04d4991b","a0e4403f497677241542d3511d88f397e87c1414d1a02906f392bd1d1453dbec","9e872d39e3212777c070f10f4a2379d3ee5e46b0df209c029a7d474e8011465f","b7e020b92709981a98542113a2fc6a2a240d8bb3c1c2c63f356244a6b4b4e8ad","71c480df93f469decbc3c1d2e4f29f148c7a0f46da0cd3293fddbd27d165667f","f05a5b6a56a3e5e4b39f0f85c5c114afe2b371f50c3a37e83457084f277037d8","1f66ab40a6750a74e4a807930bc9eef0c3a202422f3a8d7a617e3ab6832470d7","d296eefe2f7f6f0a9ba1e3f0bc0c520f7445da4099cac652d4e63e73b3d94b3c","248d6a61d20638b8e5c026930c3e600f13c0d85c8f85ac8c00c1808f8efc82a0");/*** 从给定的字符串列表中随机选择一个元素。** @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static String selectRandomStringElement(List<String> list) {Random random = new Random();return list.get(random.nextInt(list.size()));}/*** 从给定的列表中随机选择一个元素(通用)** @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static <T> T selectRandomElement(List<T> list) {Random random = new Random();return list.get(random.nextInt(list.size()));}/*** 从给定的列表中随机选择一个元素（Collections实现）** @param <T> 列表元素的类型* @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素*/public static <T> T collectionsSelectRandomElement(List<T> list) {if (list == null || list.isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("List must not be null or empty.");}Collections.shuffle(list);// 返回第一个元素，由于列表已经被打乱，所以它是随机的return list.get(0);}/*** 从给定的列表中随机选择一个元素。(不推荐)** @param <T> 列表元素的类型* @param list 要从中选择元素的列表* @return 随机选择的元素，如果列表为空则返回null*/public static <T> T streamSelectRandomElement(List<T> list) {if (list == null || list.isEmpty()) {return null;}// 使用Stream API来获取随机索引的元素return  list.stream().skip(new java.util.Random().nextInt(list.size())).findFirst().orElse(null);}public static void main(String[] args) {System.out.println(selectRandomStringElement(certNos));System.out.println(selectRandomElement(applicantAccounts));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(applicantNames));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(identityIds));System.out.println(streamSelectRandomElement(creditCodes));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(applicationDates));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(fileNames));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(fileSizes));System.out.println(collectionsSelectRandomElement(blockchainIdentifiers));}}