如何在Dart中生成4个相加等于指定预设值的随机数

以生成4个和为243的随机数为例，推荐用线段切分法实现，随机性均匀，不会出现数值越界问题，代码可直接运行。

整数版本（默认支持生成含0的非负整数，可调整为正整数） #

import 'dart:math';

/// [count] 要生成的随机数数量，[targetSum] 要求的固定总和
List<int> genRandomInts({required int count, required int targetSum}) {
  final rand = Random();
  final cuts = <int>[];

  // 生成count-1个切分点
  while (cuts.length < count - 1) {
    final point = rand.nextInt(targetSum + 1);
    // 👉 如果要求所有数都是正整数（不能为0），放开下面两行注释
    // final point = rand.nextInt(targetSum - 1) + 1;
    // if (cuts.contains(point)) continue;
    cuts.add(point);
  }

  cuts.sort();
  final res = <int>[];
  int prev = 0;
  for (final p in cuts) {
    res.add(p - prev);
    prev = p;
  }
  res.add(targetSum - prev);
  return res;
}

void main() {
  // 测试：生成4个和为243的随机数
  final nums = genRandomInts(count: 4, targetSum: 243);
  print('生成的随机数：$nums');
  print('和校验：${nums.reduce((a, b) => a + b)}'); // 固定输出243
}

浮点数版本 #

如果需要生成小数类型的随机数，用下面的实现即可：

import 'dart:math';

List<double> genRandomDoubles({required int count, required double targetSum}) {
  final rand = Random();
  final cuts = List.generate(count - 1, (_) => rand.nextDouble() * targetSum);
  cuts.sort();

  final res = <double>[];
  double prev = 0;
  for (final p in cuts) {
    res.add(p - prev);
    prev = p;
  }
  res.add(targetSum - prev);
  return res;
}

void main() {
  final nums = genRandomDoubles(count: 4, targetSum: 243);
  print('生成的随机数：$nums');
  print('和校验：${nums.reduce((a, b) => a + b)}');
}

避坑说明 #

不建议用「先生成前N-1个随机数，最后一个数用总和减去前面数的和」的实现方式，存在两个明显问题：

• 如果不对前N-1个数的取值范围做限制，很容易出现总和超过目标值，最后一个数为负数的问题
• 就算加了范围限制，最后一个数的随机分布会和前面的数不一致，随机性差

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Game