乱数を格納した配列を昇順にして表示したい

Question

以下のようなコードを書いて実行したのですが、乱数がばらばらに表示してしまいます。配列に格納して昇順に出力したいのですが、どなたか解決方法教えてください。

該当コード

import java.util.Calendar;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

class ThreadLearnss extends Thread {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
        }
    }
}

class mains {
    public static void main(String[] args) {
        for (int h = 0; h < 30; h++) {
            Thread[] th = new Thread[30];
            Date date = new Date();
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();

            for (Thread s : th) {
                s.start();
                int[] nums;
                for (int i = 0; i < 30; i++) {
                    th[i] = new Thread();
                    calendar.setTime(date);
                    nums = new Random().ints(30, 2, 11).toArray();
                    Date d1 = calendar.getTime();
                    calendar.add(Calendar.SECOND, nums[i]);
                    Arrays.sort(nums);

                    System.out.printf("%d %s %s %s %d %s %s\n", s.getId(), "start", sdf.format(date), "wait",
                            nums[i], sdf.format(d1), "end");
                }

            }

            for (Thread t : th) {
                try {
                    t.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println(e);
                } finally {
                    System.out.printf("%s", "program end");
                }
            }
        }
    }
}

出力

15 start 08:25:53 wait 5 08:25:58 end
16 start 08:25:53 wait 3 08:25:56 end
17 start 08:25:53 wait 5 08:25:58 end
18 start 08:25:53 wait 9 08:26:02 end
19 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
20 start 08:25:53 wait 8 08:26:01 end
21 start 08:25:53 wait 4 08:25:57 end
22 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
23 start 08:25:53 wait 6 08:25:59 end
24 start 08:25:53 wait 2 08:25:55 end
25 start 08:25:53 wait 2 08:25:55 end
26 start 08:25:53 wait 4 08:25:57 end
27 start 08:25:53 wait 2 08:25:55 end
28 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
29 start 08:25:53 wait 6 08:25:59 end
30 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
31 start 08:25:53 wait 10 08:26:03 end
32 start 08:25:53 wait 9 08:26:02 end
33 start 08:25:53 wait 2 08:25:55 end
34 start 08:25:53 wait 6 08:25:59 end
35 start 08:25:53 wait 9 08:26:02 end
36 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
37 start 08:25:53 wait 10 08:26:03 end
38 start 08:25:53 wait 7 08:26:00 end
39 start 08:25:53 wait 4 08:25:57 end
40 start 08:25:53 wait 8 08:26:01 end
41 start 08:25:53 wait 4 08:25:57 end
42 start 08:25:53 wait 9 08:26:02 end
43 start 08:25:53 wait 3 08:25:56 end
44 start 08:25:53 wait 8 08:26:01 end
program end

試したこと

Arrays.sort(nums);とSystem.out.printfをfor文の外に出した。当然ですがSystem.out.printfのnums[i]がエラーになる

追記

import java.util.Calendar;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

class mains {
    public static void main(String[] args) {
        Thread[] th = new Thread[30];
        Date date = new Date();
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        int[] nums = new Random().ints(30, 2, 11).toArray();
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            th[i] = new Thread();
            th[i].start();
            calendar.setTime(date);
            Date d1 = calendar.getTime();
            calendar.add(Calendar.SECOND, nums[i]);

            System.out.printf("%d %s %s %s %d %s %s\n", th[i].getId(), "start", sdf.format(date), "wait",
                    nums[i], sdf.format(d1), "end");
        }

        for (Thread t : th) {
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println(e);
            } finally {
                System.out.printf("%s", "program end");
            }
        }
    }
}

Comments

[int32_t]

これはどういう意図のコードなんでしょうか。なぜ Thread を使っているのでしょうか。日本語で説明していただけませんか?
「Arrays.sort(nums);」は 27,000 回実行されるように見えますが、これは意図どおりですか?

[dodox86]

何となくコードを書いて動かないと嘆き、質問するのは止めましょう。やりたいこと、ご要望は分からなくもないですが、コードが意図不明です。

[tuka]

すみません、説明不足でした。Threadを30個作って,各スレッドではスレッドのIDを取得，開始時刻を取得，乱数で2から10秒待ち，終了時刻を取得し，スレッドID，開始時刻，待ち秒数，終了時刻を表⽰させるプログラムを作ろうとしているのですが、プログラムの一部しか提示していなかったため、全て提示するように編集します。

[dodox86]

乱数の配列のソート云々の前に、ThreadLearnssクラスのスレッドの開始や終了待ちの処理がメチャクチャに見えます。その辺りはデバッグ済みで、意図通り動作しているのでしょうか。

[jimbe]

s.start() で止まってそうに見えますが…。
Thread オブジェクトは放置されています。
何もしてない ThreadLearnss は使われていませんし。
乱数で待つってカレンダーに足している部分のことでしょうか。

[int32_t]

> s.start() で止まってそうに見えますが…。

ぬるぽですよねえ。

[tuka]

一応デバック済みで大方意図通りの動作はしています。
乱数で待ってカレンダーに足している部分のことですが、乱数表示を昇順に出力したいです。
ThreadLearnssでスレッドID取得させるなど、活用したほうがプログラムとして正しい書き方になりますよね。
Threadオブジェクトを有効に使うにはどうしたらよいでしょうか？

Answer 1

「Threadを30個作って,各スレッドではスレッドのIDを取得，開始時刻を取得，乱数で2から10秒待ち，終了時刻を取得し，スレッドID，開始時刻，待ち秒数，終了時刻を表⽰させるプログラム」という仕様からは以下のような動作と想像します。(30個という数はテストには意味が無いので10個にしてますが。)
しかし作られたコードはそうならず、なんとか動かした結果何かの数字は出てきたので『とりあえず並び替えればそれっぽいのでは』ということで本件に至ったのではないでしょうか。

ちなみに、現在ご提示されているコードをコピペして実行するとやはり s.start() で NullPointerException が発生しますので、tukaさんのお手元で発生していなければ、コードが異なっているものと思います。(もしくは、動かしていると思っているコードと実際に動作しているコードが違う?)

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Random;

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Random random = new Random();
    Thread[] th = new Thread[10];

    for (int i=0; i<th.length; i++) {
      final int wait = random.nextInt(9) + 2; //[s]
      th[i] = new Thread(() -> {
        long id = Thread.currentThread().getId();
        Date start = new Date();
        try {
          Thread.sleep(wait * 1000L);
        } catch(InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        Date end = new Date();
        print(id, start, wait, end);
      });
      th[i].start();
    }

    for (Thread t : th) {
      try {
        t.join();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }

    System.out.println("program end");
  }

  private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");

  private static synchronized void print(long id, Date start, long wait, Date end) {
    System.out.println(new StringBuilder()
        .append(id)
        .append(" start=").append(sdf.format(start))
        .append(" wait=").append(wait)
        .append(" end=").append(sdf.format(end))
        .toString());      
  }
}

19 start=13:30:46 wait=2 end=13:30:48
21 start=13:30:46 wait=2 end=13:30:48
12 start=13:30:46 wait=3 end=13:30:49
13 start=13:30:46 wait=5 end=13:30:51
20 start=13:30:46 wait=6 end=13:30:52
15 start=13:30:46 wait=6 end=13:30:52
16 start=13:30:46 wait=9 end=13:30:55
17 start=13:30:46 wait=10 end=13:30:56
18 start=13:30:46 wait=10 end=13:30:56
14 start=13:30:46 wait=10 end=13:30:56
program end

Comments

[tuka]

回答ありがとうございます。参考にさせていただきます。
2つほど質問があります。
・待ち時間を２や５などの一の位だけで表示させるにはどのようなコードの変更が必要ですか？
・すべての処理が終わった後に終わりを告げる文字列の追加はfinallyで追加すれば良いですか？

[jimbe]

回答のコードを書いた時点で待ち時間の精度が秒なのか分からなかったので、ミリ秒の精度にしています。
秒の精度で良ければ秒で処理するようにすれば良いでしょう。
プログラムの全処理が終わったら表示するのであれば、 main メソッドの最後に追加するだけです。

[tuka]

すみません、経験が浅くて秒で処理する方法が分かりません。jimbeさんのコードをコピペさせていただき、変数waitをint型にして範囲を2から10にしましたが、endでstartの時と時間表示が変わりませんでした。
どのように処理すれば良いのかアドバイスいただけませんか？

[jimbe]

回答のコードを変更してありますので、変更前からコピペされていましたら再度コピペしていただけますか。お手数お掛けしましてすいません。

[tuka]

こちらこそお手数お掛けしました。大変参考になりました、ありがとうございます。

Answer 2

何をするためのコードなのか依然として理解できませんが、「乱数を格納した配列を昇順にして表示したい」ということであれば、以下のようにする必要があります。

    // 30個の乱数からint配列を生成
    int[] nums = new Random().ints(30, 2, 11).toArray();
    // それをソート
    Arrays.sort(nums);
    // それを順番に表示
    for (int j = 0; j < nums.length; ++j)
      System.out.printf("nums[%d] = %d\n", j, nums[j]);

ただし、これが本当に質問者さんがやりたいことなのかは確信がもてません。
質問文のコードでは乱数30個の生成とそのソートがメインスレッドで 27,000 回実行されます。(hのループ * thのループ * iのループ)

---

追記:
やりたいことはなんとなく理解できた気がします。「個々のスレッドに乱数を割り当て、そのスレッドの情報を乱数順に表示したい」ということなのでしょう。以下のような構成にするといいんじゃないでしょうか。

            int[] nums = new Random().ints(30, 2, 11).toArray();
            Arrays.sort(nums);
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                th[i] = new Thread();
                th[i].start();
                calendar.setTime(date);
                calendar.add(Calendar.SECOND, nums[i]);
                Date d1 = calendar.getTime();

                System.out.printf("%d %s %s %s %d %s %s\n", th[i].getId(), "start", sdf.format(date), "wait",
                        nums[i], sdf.format(d1), "end");
            }

Comments

[tuka]

回答いただきありがとうございます。ここで言う乱数順とは小さい順のことでしょうか。そうでしたら乱数順で表示したいです。
回答いただいたプログラムを参考にさせていただき、実装したところ乱数の並びがばらばらのままで乱数順になりませんでした。Arrays.sort(nums);する前にforでその都度乱数をnums配列に格納し、そのあとArrays.sort(nums);した方が良いのでしょうか？
経験が浅く、書き方が分からないので、もう少し付き合っていただけると助かります。

[int32_t]

> ここで言う乱数順とは小さい順

はい。

コードを見ないと助言できないので、現在のコードを(元のコードを消さずに)質問文に追記してください。

[tuka]

分かりました

[int32_t]

for (Thread s : th) {
s.start();

が不要だと思います。

あと一番外側の h のループも必要ですか? 30個ではなく900個のスレッド情報の表示をソートしたいという話だったりします?

[tuka]

>　あと一番外側の h のループも必要ですか? 30個ではなく900個のスレッド情報の表示をソートしたいという話だったりします?

30個のスレッド表示ですね。

for (Thread s : th) {
s.start();とｈのループ除いて実行しましたが依然として結果は変わらず。やはり全体の書き方が間違っているのでしょうか。

アドバイスいただき、修正したコードを追記に更新しておきます。

[int32_t]

System.out.printf() の直前の「for (Thread s : th) {」は不要です。System.out.printf() で表示するのは s.getId() ではなく th[i].getId() ですね。回答の不備ですすみません。

[tuka]

再度修正しましたが結果は変わらずでした。配列に格納し終えてからArrays.sort(nums);すべきですかね。
アドバイスいただき、修正したコードを追記に更新します。

[int32_t]

現状のコードでどういう出力になりますか?

[tuka]

質問の出力結果と全く同じ出力です

[int32_t]

> 質問の出力結果と全く同じ出力です

それはおかしいですね。更新しているソースと実行している *.class が一致してないのかもしれません。

[tuka]

連絡遅れてすみません。class一致していませんでした。変更により乱数が昇順で出力することができました、ありがとうございました。
最初に回答してくれたのと、私の作っていたプログラムの修正をしてくれたのでベストアンサーにさせていただきました。