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Java：随机字符生成器

article 2025/1/24 1:32:52

Java程序生成随机字符和数字组合代码

前言
- 程序概述
- 代码解析
- - 生成包含大小写A-Z和数字0-9，总长度为5，且不包含字母O的随机字符串
  - 生成包含大小写A-Z和数字0-9，总长度为4或5，且数字不能连续的随机字符串
总结

前言

在这里插入图片描述

在现代的软件工程实践中，生成随机字符串已成为一个重要的需求，特别是在创建唯一标识符或安全密钥时显得尤为关键。

接下来，我们将深入探讨一个简单的Java程序，它的目的是创造一个由随机字母和数字构成的字符串，并采用多种方法来提高其随机性。

程序概述

程序首先构建了一个集合，包含了全部大写与小写的字母。

随后，从这个集合中随机挑选出四个字符，并在其后附加一个随机产生的数字。

为了提升所生成字符串的复杂度及难以预测性，程序会随机地交换字符串中的两个字符位置。

代码解析

首先，初始化一个 ArrayList 并填充所有英文字母（包括大写和小写）：

ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 26; i++) {
    list.add((char) ('a' + i));
    list.add((char) ('A' + i));
}
System.out.println(list);

接着，定义一个空字符串 result，用于存放最终生成的随机字符串：

String result = "";
Random r = new Random();

在循环中，从列表中随机选择四个字符，并将它们附加到 result 字符串上：

for (int i = 0; i < 4; i++) {
    int randomIndex = r.nextInt(list.size());
    char c = list.get(randomIndex);
    result = result + c;
}

随后，生成一个介于0至9之间的随机数字，并将其追加到 result 字符串末尾：

int number = r.nextInt(10);
result = result + number;

为了进一步提升随机性，程序将对生成的字符串进行字符位置的交换。这里需要注意的是，原代码中存在一处错误，即 char.length 应该被替换为 chars.length：

char[] chars = result.toCharArray();
int index = r.nextInt(chars.length); 

char temp = chars[4];
chars[4] = chars[index];
chars[index] = temp;

最后，将修改后的字符数组转换为字符串并返回：

String code = new String(chars);
return code;

下面我们将针对您的两个例子分别编写Java函数，以便生成满足特定条件的随机字符串。

生成包含大小写A-Z和数字0-9，总长度为5，且不包含字母O的随机字符串

首先，我们需要创建一个字符集合，其中包含了所有的大写和小写字母以及数字，但要去除掉字母’O’和’o’。然后我们随机从中选择字符来构建我们的字符串。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class RandomStringGenerator {

    public static String generateStringWithoutO() {
        // 创建字符集合
        ArrayList<Character> characters = new ArrayList<>();
        for (char ch = 'A'; ch <= 'Z'; ++ch) {
            if (ch != 'O') {
                characters.add(ch);
                characters.add(Character.toLowerCase(ch));
            }
        }
        for (char ch = '0'; ch <= '9'; ++ch) {
            characters.add(ch);
        }

        // 生成随机字符串
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Random rand = new Random();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            int index = rand.nextInt(characters.size());
            sb.append(characters.get(index));
        }

        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(generateStringWithoutO());
    }
}

生成包含大小写A-Z和数字0-9，总长度为4或5，且数字不能连续的随机字符串

这个示例稍微复杂一些，因为我们要确保数字不会连续出现。我们可以先生成一个字符串，然后再检查是否有连续的数字，如果有，则重新生成。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class RandomStringGenerator {

    private static final ArrayList<Character> CHARACTERS = new ArrayList<>();

    static {
        // 初始化字符集合
        for (char ch = 'A'; ch <= 'Z'; ++ch) {
            CHARACTERS.add(ch);
            CHARACTERS.add(Character.toLowerCase(ch));
        }
        for (char ch = '0'; ch <= '9'; ++ch) {
            CHARACTERS.add(ch);
        }
    }

    public static String generateStringNoConsecutiveNumbers() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Random rand = new Random();
        boolean lastWasNumber = false;

        while (sb.length() < 4 || (sb.length() == 4 && rand.nextBoolean())) { // 长度4或5
            int index = rand.nextInt(CHARACTERS.size());
            char nextChar = CHARACTERS.get(index);

            if (Character.isDigit(nextChar)) {
                if (!lastWasNumber) {
                    sb.append(nextChar);
                    lastWasNumber = true;
                }
            } else {
                sb.append(nextChar);
                lastWasNumber = false;
            }
        }

        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(generateStringNoConsecutiveNumbers());
    }
}