golang 随机数|极客教程

golang 随机数

随机数在编程中是非常常见的需求之一。在 Golang 中，我们可以使用标准库自带的 math/rand 来生成随机数。本文将详细介绍 Golang 中随机数的生成和使用。

1. 随机数的应用场景

随机数在编程中有很多应用场景，例如：

游戏开发：生成游戏中的随机道具、敌人位置等；
加密算法：生成随机的密钥用于加密和解密；
数据库测试：生成模拟数据进行测试时，需要随机生成不同的值。

在这些场景下，我们需要一个随机数生成器来获取随机的数值。

2. `math/rand` 包的使用

在 Golang 中，可以使用 math/rand 包来生成随机数。与其他语言类似，math/rand 提供了以下几种常用的随机数生成方法：

2.1. 生成整数类型的随机数

rand.Int 函数可以用于生成指定范围内的随机整数。以下是该函数的使用示例：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
)

func main() {
    // 生成一个 0-99 之间的随机整数
    randomInt := rand.Intn(100)
    fmt.Println(randomInt)
}

该示例会输出一个 0-99 之间的随机整数。

2.2. 生成浮点数类型的随机数

rand.Float64 函数可以用于生成 0-1 之间的随机浮点数。以下示例演示了如何生成一个 0-1 之间的随机浮点数：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
)

func main() {
    // 生成一个 0-1 之间的随机浮点数
    randomFloat := rand.Float64()
    fmt.Println(randomFloat)
}

该示例会输出一个 0-1 之间的随机浮点数。

2.3. 设定随机种子

在生成随机数之前，我们还可以设定一个随机种子。随机种子决定了随机数生成的起点。如果不设置随机种子，每次生成的随机数序列都将相同。我们可以使用 rand.Seed 函数来设置随机种子，通常可以使用当前时间作为随机种子。

以下是使用随机种子生成随机整数的示例：

package main

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

func main() {
    // 设置随机种子为当前时间的纳秒数
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成一个 0-99 之间的随机整数
    randomInt := rand.Intn(100)
    fmt.Println(randomInt)
}

在运行该示例时，每次生成的随机整数都将不同。

3. 常用的随机数生成技巧

除了上述基本的随机数生成方式外，我们还可以使用一些技巧生成更复杂的随机数。以下是一些常用的技巧：

3.1. 生成指定范围内的随机数

有时我们需要生成指定范围内的随机整数，而不仅仅是 0-1 之间的随机数。可以使用以下公式将 0-1 之间的随机数映射到指定范围：

rand.Intn(max-min+1) + min

这样就可以生成 min 到 max 之间的随机整数，其中 min 和 max 是指定范围的上下界。

以下是演示生成 10-20 之间的随机整数的示例：

package main

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

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    randomInt := rand.Intn(11) + 10
    fmt.Println(randomInt)
}

3.2. 生成随机字符串

有时我们需要生成随机字符串，可以借助 rand.Intn 函数和字符集合来实现。以下是一个生成指定长度随机字符串的示例：

package main

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

const charset = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成长度为 10 的随机字符串
    randomString := ""
    for i := 0; i < 10; i++ {
        index := rand.Intn(len(charset))
        randomString += string(charset[index])
    }
    fmt.Println(randomString)
}

3.3. 随机打乱切片

有时我们需要随机打乱一个切片的顺序，可以使用 rand.Shuffle 函数来实现。以下是一个随机打乱切片顺序的示例：

package main

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

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    list := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
    rand.Shuffle(len(list), func(i, j int) {
        list[i], list[j] = list[j], list[i]
    })
    fmt.Println(list)
}

运行该示例会输出一个打乱顺序的切片。