Random.nextInt生成随机数重复率远超预期的问题咨询

1. 函数核心逻辑错误 #

你的generateOneThousandRandomNumbers函数存在致命问题：当生成的随机数已经在列表中时，仅打印重复提示，但仍然把重复的数添加进列表，继续递归执行。这导致最终返回的列表只要在生成过程中出现过重复，就必然包含重复值，测试用例x.size shouldBe x.distinct.size自然会失败。

正确的逻辑应该是：生成重复数时不添加，重新生成新的随机数，直到得到不重复的数再加入列表。修改后的函数示例：

private def generateOneThousandRandomNumbers(listOfNumbers: List[String] = List.empty): List[String] = {
  if (listOfNumbers.size == 1000) {
    listOfNumbers
  } else {
    val nextNumber: String = Random.nextInt(10000000).toString
    if (listOfNumbers.contains(nextNumber)) {
      println("DUPLICATE NUMBER GENERATED: " + nextNumber)
      // 重复时不添加，直接递归重新生成
      generateOneThousandRandomNumbers(listOfNumbers)
    } else {
      // 不重复才添加到列表
      generateOneThousandRandomNumbers(listOfNumbers ++ List(nextNumber))
    }
  }
}

2. 概率计算错误 #

你之前的概率计算完全不符合实际，这里需要用生日悖论模型来计算：

• 从1000万个数字中生成1000个随机数，出现重复的概率不能简单按1/10000计算。
• 近似公式：重复概率 $P \approx 1 - e^{{-\frac{k(k-1)}{2N}}$，其中$N=10}7$，$k=1000$，代入后得到单次生成出现重复的概率约为4.8%。
• 十次测试中至少出现一次重复的概率为 $1 - (1-0.048)^{10} \approx 39%$，和你观察到的约50%接近（误差来自近似计算和随机数生成的实际特性）。

但要注意：如果函数逻辑正确（跳过重复数），最终返回的列表必然是1000个不重复的数，测试用例会始终通过，概率计算也就不影响测试结果了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Edward