C# Random 生成不重複隨機數
名稱空間：System
表示偽隨機數生成器，一種能夠產生滿足某些隨機性統計要求的數字序列的裝置。
偽隨機數是以相同的概率從一組有限的數字中選取的。所選數字並不具有完全的隨機性，因為它們是用一種確定的數學演算法選擇的，但是從實用的角度而言，其隨機程度已足夠了。
偽隨機數的生成是從種子值開始。如果反覆使用同一個種子，就會生成相同的數字系列。產生不同序列的一種方法是使種子值與時間相關，從而對於 Random 的每個新例項，都會產生不同的系列。預設情況下，Random 類的無引數建構函式使用系統時鐘生成其種子值，而引數化建構函式可根據當前時間的計時週期數採用 Int32 值。但是，因為時鐘的解析度有限，所以，如果使用無引數建構函式連續建立不同的 Random 物件，就會建立生成相同隨機數序列的隨機數生成器。
通過建立單個而不是多個 Random 物件可以避免此問題。
若要提高效能，請建立一個隨時間推移能生成多個隨機數的 Random 物件，而不要反覆新建會生成同一個隨機數的 Random 物件。
名稱 ● 說明
Equals ● 確定指定的 Object 是否等於當前的 Object。（繼承自 Object。）
Finalize ● 允許 Object 在“垃圾回收”回收 Object 之前嘗試釋放資源並執行其他清理操作。（繼承自 Object。）
GetHashCode ● 用作特定型別的雜湊函式。（繼承自 Object。）
GetType ● 獲取當前例項的 Type。（繼承自 Object。）
MemberwiseClone ● 建立當前 Object 的淺表副本。（繼承自 Object。）
Next ● 已過載。 返回隨機數。
NextBytes ● 用隨機數填充指定位元組陣列的元素。
NextDouble ● 返回一個介於 0.0 和 1.0 之間的隨機數。
Sample ● 返回一個介於 0.0 和 1.0 之間的隨機數。
ToString ● 返回表示當前 Object 的 String。（繼承自 Object。）
我們可以使用兩種方式初始化一個隨機數發生器：
第一種方法不指定隨機種子，系統自動選取當前時間作為隨機種子：
Random ro = new Random();
第二種方法可以指定一個int型引數作為隨機種子：
int iSeed=10;
Random ro = new Random(10);
long tick = DateTime.Now.Ticks;
Random ran = new Random((int)(tick & 0xffffffffL) | (int) (tick >> 32));
這樣可以保證99%不是一樣。
之後，我們就可以使用這個Random類的物件來產生隨機數，這時候要用到Random.Next()方法。這個方法使用相當靈活，你甚至可以指定產生的隨機數的上下限。
不指定上下限的使用如下：
int iResult;
iResult=ro.Next();
下面的程式碼指定返回小於100的隨機數：
int iResult;
int iUp=100;
iResult=ro.Next(iUp);
而下面這段程式碼則指定返回值必須在50-100的範圍之內：
int iResult;
int iUp=100;
int iDown=50;
iResult=ro.Next(iDown,iUp);
除了Random.Next()方法之外，Random類還提供了Random.NextDouble()方法產生一個範圍在0.0-1.0之間的隨機的雙精度浮點數：
double dResult;
dResult=ro.NextDouble();
但是用Random類生成題號，會出現重複，特別是在數量較小的題目中要生成不重複的的題目是很難的。
參考了網上的一些方法，找到兩類解決方法，一類是通過隨機種子入手，使每一次的隨機種子不同，來保證不重複；第二類是使用一些資料結構和演算法。
下面主要就第二類介紹幾個方法：
方法1：思想是用一個數組來儲存索引號，先隨機生成一個數組位置，然後把隨機抽取到的位置的索引號取出來，並把最後一個索引號複製到當前的陣列位置，然後使隨機數的上限減一，具體如：先把這100個數放在一個數組內，每次隨機取一個位置（第一次是1-100，第二次是1-99，...），將該位置的數用最後的數代替。
| int[] index = new int[15]; for (int i = 0; i < 15; i++) index = i; Random r = new Random(); //用來儲存隨機生成的不重複的10個數 int[] result = new int[10]; int site = 15;//設定上限 int id; for (int j = 0; j < 10; j++) { id = r.Next(1, site - 1); //在隨機位置取出一個數，儲存到結果陣列 result[j] = index[id]; //最後一個數複製到當前位置 index[id] = index[site - 1]; //位置的上限減少一 site--; } |
方法2：利用Hashtable。
| Hashtable hashtable = new Hashtable(); Random rm = new Random(); int RmNum = 10; for (int i = 0; hashtable.Count < RmNum; i++) { int nValue = rm.Next(100); if (!hashtable.ContainsValue(nValue) && nValue != 0) { hashtable.Add(nValue, nValue); Console.WriteLine(nValue.ToString()); } } |
方法3：遞迴，用它來檢測生成的隨機數是否有重複，如果取出來的數字和已取得的數字有重複就重新隨機獲取。
| Random ra=new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)); int[] arrNum=new int[10]; int tmp=0; int minValue=1; int maxValue=10; for (int i=0;i<10;i++) { tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //隨機取數 arrNum=getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra); //取出值賦到陣列中 } ......... ......... public int getNum(int[] arrNum,int tmp,int minValue,int maxValue,Random ra) { int n=0; while (n<=arrNum.Length-1) { if (arrNum[n]==tmp) //利用迴圈判斷是否有重複 { tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //重新隨機獲取。 getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra);//遞迴:如果取出來的數字和已取得的數字有重複就重新隨機獲取。 } n++; } return tmp; } |
來源：我和未來有約會
2008-06-17 01:21 by nasa
using System;
using System.Security.Cryptography;
public class RNG
{
private static RNGCryptoServiceProvider rngp = new RNGCryptoServiceProvider();
private static byte[] rb = new byte[4];
/// <summary>
/// 產生一個非負數的亂數
/// </summary>
public static int Next()
{
rngp.GetBytes(rb);
int value = BitConverter.ToInt32(rb, 0);
if (value < 0) value = -value;
return value;
}
/// <summary>
/// 產生一個非負數且最大值在 max 以下的亂數
/// </summary>
/// <param name="max">最大值</param>
public static int Next(int max)
{
rngp.GetBytes(rb);
int value = BitConverter.ToInt32(rb, 0);
value = value % (max + 1);
if (value < 0) value = -value;
return value;
}
/// <summary>
/// 產生一個非負數且最小值在 min 以上最大值在 max 以下的亂數
/// </summary>
/// <param name="min">最小值</param>
/// <param name="max">最大值</param>
public static int Next(int min, int max)
{
int value = Next(max - min) + min;
return value;
}
}