如何为Geocaching游戏按Quest生成具有不同均值的随机数？

我需要为Geocaching游戏生成随机数据，现有包含QuestId、StageId和测量值的QuestMeasurement列表。当前生成的随机数各Quest的均值均接近范围中位数，希望实现每个Quest在指定大范围内生成属于自己的随机子区间的随机数。

现有生成随机数的代码如下：

public static int getValueForMeasurementType(String measurementType) {
        Random random = new Random();
        return switch (measurementType) {
            case HARTSLAG -> (int) (random.nextDouble() * (125 - 60 + 1) + 60) ;
            case ZWEETNIVEAU -> (int) (random.nextDouble() * 101);
            case GELUID -> (int) (random.nextDouble() * (100 - 30 + 1) + 30);
            default -> 0;
        };
    }

当前各Quest的HARTSLAG均值（可见都接近60-125的中位数92.5左右）：

Average HARTSLAG for quest 06541BCC50F2451EA5088464E6A6CD9C: 89.41176470588235
Average HARTSLAG for quest 08BC162BBC5A456A8BE9E24E76EEBF79: 95.11764705882354
Average HARTSLAG for quest 082DC01CC9D74CF0AEA7C79EAF616EEE: 89.79411764705883
Average HARTSLAG for quest 096AE1335FD648018A95968AFC8FBB12: 91.3529411764706
Average HARTSLAG for quest 0A5C24368F084608B0506ABB61138218: 92.38235294117646
Average HARTSLAG for quest 0A2934DD6996453E84826F7A703BCBC1: 90.13725490196079
Average HARTSLAG for quest 0870A3CAD0754C3DAFA686D202024A36: 90.02941176470588
Average HARTSLAG for quest 05555A33124D4298820C6E40DDF94B4D: 88.8970588235294

要实现每个Quest拥有专属的随机子区间，核心思路是为每个Quest预先分配一个固定的子区间边界（首次调用时生成并缓存），后续该Quest的所有测量值都在这个子区间内生成随机数，具体实现步骤如下：

1. 扩展函数参数，传入QuestId #

原函数仅接收测量类型，需新增questId参数用于区分不同Quest，以此为依据分配专属子区间。

2. 缓存每个Quest的子区间边界 #

使用Map存储每个Quest对应各测量类型的子区间上下限，确保同一Quest的子区间固定，不会每次调用都重新生成，保证该Quest的测量值均值稳定在子区间范围内。

3. 为每个Quest生成专属子区间 #

首次处理某个Quest的某类测量值时，在全局范围内随机生成合法的子区间上下限（保证下限≤上限），后续该Quest的此类测量值均在此子区间内生成随机数。

修改后的代码示例 #

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

public class MeasurementGenerator {
    // 缓存每个Quest对应各测量类型的子区间：key为"QuestId_MeasurementType"，value为int[]{min, max}
    private static final Map<String, int[]> QUEST_SUBINTERVALS = new HashMap<>();
    private static final Random RANDOM = new Random();

    // 定义各测量类型的全局范围常量，便于维护
    private static final int HARTSLAG_MIN = 60;
    private static final int HARTSLAG_MAX = 125;
    private static final int ZWEETNIVEAU_MIN = 0;
    private static final int ZWEETNIVEAU_MAX = 100;
    private static final int GELUID_MIN = 30;
    private static final int GELUID_MAX = 100;

    public static int getValueForQuestMeasurement(String questId, String measurementType) {
        String cacheKey = questId + "_" + measurementType;
        int[] subInterval = QUEST_SUBINTERVALS.get(cacheKey);

        // 若该Quest的此测量类型无缓存子区间，随机生成并缓存
        if (subInterval == null) {
            subInterval = generateSubInterval(measurementType);
            QUEST_SUBINTERVALS.put(cacheKey, subInterval);
        }

        // 在子区间内生成包含上下限的随机整数
        int min = subInterval[0];
        int max = subInterval[1];
        return RANDOM.nextInt(max - min + 1) + min;
    }

    private static int[] generateSubInterval(String measurementType) {
        int globalMin, globalMax;
        switch (measurementType) {
            case "HARTSLAG":
                globalMin = HARTSLAG_MIN;
                globalMax = HARTSLAG_MAX;
                break;
            case "ZWEETNIVEAU":
                globalMin = ZWEETNIVEAU_MIN;
                globalMax = ZWEETNIVEAU_MAX;
                break;
            case "GELUID":
                globalMin = GELUID_MIN;
                globalMax = GELUID_MAX;
                break;
            default:
                return new int[]{0, 0};
        }

        // 先随机子区间下限，再生成不小于下限的上限，保证子区间有效
        int subMin = RANDOM.nextInt(globalMax - globalMin + 1) + globalMin;
        int subMax = RANDOM.nextInt(globalMax - subMin + 1) + subMin;
        return new int[]{subMin, subMax};
    }
}

代码说明 #

• 缓存机制：通过QUEST_SUBINTERVALS确保同一Quest的测量值始终在固定子区间内，避免所有Quest的均值都趋同于全局范围中位数。
• 子区间生成逻辑：先随机子区间下限，再生成不小于下限的上限，保证子区间的合法性和随机性。
• 全局常量定义：将各测量类型的范围抽离为常量，后续修改范围时无需改动核心逻辑，提升可维护性。

调整后，每个Quest的测量值会集中在自己的专属子区间内，不同Quest的均值会拉开明显差距，满足需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mendi Sterenfeld