Math.random()을 이용한 난수 생성

Java에서 난수를 생성할 때 가장 많이 사용되는 방법 중 하나가 Math.random() 메서드이다.
Math.random()은 java.lang.Math 클래스에 속한 정적 메서드이고 기본적으로 0.0 (포함)에서 1.0 (미포함) 사이의
난수를 생성한다

배열의 인덱스값을 랜덤으로 생성해서 배열을 셔플하거나,
1 ~ 45 범위의 로또 번호 생성, x y 좌표 랜덤 등 다양한 곳에 사용가능하다.

실수이기 때문에 정수를 원한다면 (int)로 캐스팅하여 정수로 변환한다.

시작수를 n, 종료를 m 이라고 할 때(이때 n,m은 양의 정수)

기본 활용 형식

(int)(Math.random() * m) + n

범위 : 1 ~ 45

(int)(Math.random() * 45) + 1

범위 : 0 ~ 5

(int)(Math.random() * 5)

시작수를 n, 종료를 m 이라고 할 때(이때 n은 음의 정수)

기본 활용 형식

(int)(Math.random()∗(m−n+1))+n

범위 : -10 ~ 10

(int)(Math.random()∗(10-(-10)+1)) - 10

범위 : - 2000 ~ 4000

(int)(Math.random()∗(4000−(-2000)+1)) - 2000

※ n, m의 절대값을 더한 후 1 더해주면 종료값이라 생각하면 편하다 => 6001

예제

// 0.0 이상 1.0 미만의 난수 생성
double ran1 = Math.random(); // 0.0 <= num < 1.0
System.out.println("0.0 이상 1.0 미만의 난수: " + ran1);

// 0부터 9까지의 정수 난수 생성
// (Math.random() * 10) 의 결과는 0.0 (포함)에서 10.0 (미포함) 사이의 실수
// 정수로 변환하기 위해 (int)로 캐스팅 
// 0부터 9까지의 정수가 생성
int ran2 = (int)(Math.random() * 10); // 0 <= num <= 9
System.out.println("0부터 9까지의 정수 난수: " + ran2);

// 1부터 10까지의 정수 난수 생성
// 1을 더함으로써 난수의 범위를 1에서 10으로 변경
// 0 + 1 <= num <= 9 + 1
// 1 <= num <= 10

int ran3 = (int)(Math.random() * 10) + 1;
System.out.println("1부터 10까지의 정수 난수: " + ran3);

// -10부터 10까지의 정수 난수 생성
// (Math.random() * 21)의 결과는 0.0 (포함)에서 21.0 (미포함) 사이의 실수입니다.
// 여기에 -10을 더해 난수의 범위를 -10에서 10
// -10부터 10까지의 정수가 생성
int ran4 = (int)(Math.random() * 21) - 10; // -10 <= num <= 0
System.out.println("-10부터 0까지의 정수 난수: " + ran4);

Scanner 클래스

java.util 패키지에서 제공하는 Scanner 클래스를 이용하여 화면에서 입력받을 수 있다.

자바를 공부하면서 프로그램 입력처리할 때 가장 많이 사용한다.

1. import

아래와 같이 import 선언

import java.util.Scanner;

2. 객체 생성

// 키보드 입력
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

// 파일 입력
Scanner scanner = new Scanner(new File("파일경로"));

// 문자열 입력
Scanner scanner = new Scanner("입력 문자열");

3. 주요 메소드

next()

공백을 기준으로 하나의 문자열을 읽음

공백을 기준으로 한 번에 입력 가능하다.

import java.util.Scanner;

public class J101_Scanner {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("데이터를 입력 : ");

        String a = sc.next();
        String b = sc.next();
        String c = sc.next();

        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);

        sc.close();

    }

}

실행결과

데이터를 입력 > 
a b c
a
b
c

nextLine()

한 줄을 읽음(공백도 포함)

import java.util.Scanner;

public class J101_Scanner {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("데이터를 입력 > ");
        String a = sc.nextLine();
        System.out.println("데이터를 입력 > ");
        String b = sc.nextLine();
        System.out.println("데이터를 입력 > ");
        String c = sc.nextLine();

        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);

        sc.close();

    }

}

실행결과

데이터를 입력 > 
a b c
데이터를 입력 > 
x y z
데이터를 입력 > 
1 2 3
a b c
x y z
1 2 3

자주 사용하는 타입별 메소드

필요한 입력값에 맞춰서 아래의 메소드를 사용

• nextByte()
• nextInt()
• nextFloat()
• nextDouble()

hasNext()

입력에 데이터가 남아 있는지 확인

hasNextInt()

다음 입력값이 정수인지 확인

import java.util.Scanner;

public class J101_Scanner_has {

    public static void main(String[] args) {

        String data = "1 q 2 w 3 e 4 r";
        Scanner sc = new Scanner(data);

        while (sc.hasNext()) {

            if (sc.hasNextInt()) {

                System.out.println("숫자: " + sc.nextInt());

            } else {

                System.out.println("문자열: " + sc.next());
            }

        }

        sc.close(); 
    }

}

숫자: 1
문자열: q
숫자: 2
문자열: w
숫자: 3
문자열: e
숫자: 4
문자열: r

형변환 필요할 때

next와, nextLine 메소드는 문자이기 때문에 숫자를 입력 받으면 형변환이 필요하다
nextInt를 사용하지 않고 정수 값이 필요할 때는 형변환을 한다.

// string -> Integer
String a = sc.next();
System.out.println(Integer.parseInt(a));

// Integer -> String
int b = sc.nextInt();
System.out.println(String.valueOf(b));

형변환(Type Casting)

형변환이란 한 데이터 타입의 값을 다른 데이터 타입으로 변환하는 과정이다.

목차

1. 기본타입 허용 범위 크기
2. 자동형변환(묵시적형변환)
3. 자동형변환 예외
4. 자동형변환 예시
5. 강제형변환(명시적형변환)
6. 강제형변환 예시

1. 기본타입 허용 범위 크기

• byte < short < int < long < float < double

2. 자동형변환(묵시적형변환)

작은 데이터 타입에서 큰 데이터 타입으로의 변환이 발생할 때
Java가 자동으로 처리하는 것을 자동형변환이라고하고 데이터 손실이 없다.

큰 허용 범위타입 = 작은 허용 범위타입

byte b = 10
int num = b;

예시) byte -> int

• byte가 더해지는 과정에서 int로 자동형변환

byte b1 = 10;
byte b2 = 10;
int result = b1 + b2;
System.out.println(result); // 20

예시) int -> long

• int가 더해지는 과정에서 long으로 자동형변환

  int i1 = 10;
  int i2 = 10;
  long result = i1 + i2;
  System.out.println(result); // 20

예시) long -> float, double

long l1 = 5000000000L;
float f1 = l1;
double d1 = l1;

System.out.println(f1); // 5.0E9
System.out.println(d1); // 5.0E9

예시) float -> double

float f1 = 1.5F;
double d1 = 1.52;
double doubleResult1 = f1 + d1;
System.out.println(doubleResult1); // 3.02

3. 자동형변환 예외(byte->char)

• byte에서 char로 자동형변환을 시도하면 각각 허용범위가 다르기 때문에 Type mismatch 에러가 나온다.

• byte : -128 ~ 127 / char : 0 ~ 65533

byte b1 = 10;
byte b2 = 10;
char result = b1 + b2; 
// Type mismatch: cannot convert from int to char

4. 자동형변환 예시

char charValue = '가';
int intValue = charValue;
System.out.println(intValue); // 유니코드로 출력 44032


int intValue1 = 11;
long longValue1 = intValue1;
System.out.println(longValue1); // 11


long longValue2 = 100;
float floatValue2 = longValue2;
System.out.println(floatValue2); // 100.0

float floatValue3 = 100.5F;
double doubleValue3 = floatValue3;
System.out.println(doubleValue3); // 100.5


float f2 = 2.2f;
float f3 = 2.2f;
double doubleResult2 = f2 + f3;

System.out.println(doubleResult2); // 4.400000095367432

5. 강제형변환(명시적 형변환)

큰 데이터 타입에서 작은 데이터 타입으로 변환할 때는 명시적으로 형변환을 해야한다.
이 경우 데이터 손실이 발생할 수 있다.

• 작은 허용범위 타입 = (작은 허용범위 타입) 큰허용범위타입

5-1. int타입은 byte타입보다 더 큰 허용범위를 가지고 있어 명시적형변환이 필요하다.

int intValue = 10;
byte byteValue = (byte) intValue;
System.out.println(byteValue); // 10

5-2. 정수값으로 char타입에서 문자를 출력하기 위해 변환한다.

int intValue1 = 65;
char charValue1 = (char) intValue1;
System.out.println(charValue1);

5-3. 실수(float, double)은 정수타입(byte, short, int, long)으로 자동형변환 되지 않는다.

소수점 부분은 버려지고 정수부분만 저장된다.

double doubleValue2 = 3.14;
int intValue2 = (int) doubleValue2;
System.out.println(intValue2);

6. 강제형변환 예시

int intValue = 44032;
char charValue = (char) intValue;
System.out.println(charValue); // 가


long longValue = 500;
intValue = (int) longValue;
System.out.println(intValue); // 500


double doubleValue = 3.14;
intValue = (int) doubleValue;
System.out.println(intValue); // 3