Javaで乱数を生成する方法を解説｜範囲指定やRandomクラスの使い分けまで

public class MathRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 0.0以上1.0未満の乱数を生成
        double val = Math.random();
        System.out.println("生成された乱数: " + val);
    }
}

public class MathRandomRange {
    public static void main(String[] args) {
        int min = 1;
        int max = 10;
        // 1から10の範囲で整数を生成
        // Math.random() * (10 - 1 + 1) + 1 -> Math.random() * 10 + 1
        int randomNumber = (int)(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
        
        System.out.println("1から10の乱数: " + randomNumber);
    }
}

import java.util.Random;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random();

        // 次のint型乱数 (全範囲)
        int i = rand.nextInt();
        // 0から9までの整数
        int i10 = rand.nextInt(10);
        // double型 (0.0～1.0未満)
        double d = rand.nextDouble();
        // boolean型 (trueかfalse)
        boolean b = rand.nextBoolean();

        System.out.println("int: " + i);
        System.out.println("0-9: " + i10);
        System.out.println("double: " + d);
        System.out.println("boolean: " + b);
    }
}

import java.util.Random;

public class SeedExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 同じシード値 100L を指定
        Random rand1 = new Random(100L);
        Random rand2 = new Random(100L);

        System.out.println("rand1: " + rand1.nextInt(100));
        System.out.println("rand2: " + rand2.nextInt(100));
        // 両者は必ず同じ結果になる
    }
}

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ThreadLocalRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // インスタンス化せず current() メソッドで取得
        ThreadLocalRandom rand = ThreadLocalRandom.current();

        // 10から20の間の乱数を生成 (20は含まない)
        int randomVal = rand.nextInt(10, 20);
        
        // long型での範囲指定も可能
        long randomLong = rand.nextLong(1000L, 2000L);

        System.out.println("10-19の整数: " + randomVal);
        System.out.println("1000-1999の整数: " + randomLong);
    }
}

import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;

public class SecureRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        SecureRandom secureRand = new SecureRandom();

        // 安全なトークンを生成する例
        byte[] values = new byte[16];
        secureRand.nextBytes(values);
        
        String token = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(values);
        System.out.println("安全なトークン: " + token);
    }
}

import java.util.random.RandomGenerator;
import java.util.random.RandomGeneratorFactory;

public class ModernRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // デフォルトのアルゴリズムで生成
        RandomGenerator gen = RandomGenerator.getDefault();
        
        // 特定のアルゴリズムを指定 (例: L64X128MixRandom)
        RandomGenerator customGen = RandomGenerator.of("L64X128MixRandom");

        System.out.println("デフォルト乱数: " + gen.nextInt(100));
        System.out.println("カスタムアルゴリズム乱数: " + customGen.nextInt(100));
    }
}

import java.util.Random;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random();

        // 1から100の乱数を10個生成し、リストに格納
        List<Integer> randomNumbers = rand.ints(10, 1, 101)
                                         .boxed()
                                         .collect(Collectors.toList());

        System.out.println("生成されたリスト: " + randomNumbers);

        // 平均値を求める
        double average = rand.ints(100, 1, 101).average().orElse(0.0);
        System.out.println("100個の平均: " + average);
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class UniqueRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            numbers.add(i);
        }

        // リストの中身をランダムに並び替え
        Collections.shuffle(numbers);

        System.out.println("重複なし乱数: " + numbers);
    }
}

import java.util.Random;

public class WeightedRandom {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random();
        int p = rand.nextInt(100); // 0～99

        String item;
        if (p < 50) {
            item = "アイテムA (50%)";
        } else if (p < 80) { // 50 + 30
            item = "アイテムB (30%)";
        } else {
            item = "アイテムC (20%)";
        }

        System.out.println("抽選結果: " + item);
    }
}