C# Random 生成不重复随机数

2015/07/03 62140

Random 类

命名空间：System

表示伪随机数生成器，一种能够产生满足某些随机性统计要求的数字序列的设备。

伪随机数是以相同的概率从一组有限的数字中选取的。所选数字并不具有完全的随机性，因为它们是用一种确定的数学算法选择的，但是从实用的角度而言，其随机程度已足够了。

伪随机数的生成是从种子值开始。如果反复使用同一个种子，就会生成相同的数字系列。产生不同序列的一种方法是使种子值与时间相关，从而对于 Random 的每个新实例，都会产生不同的系列。默认情况下，Random 类的无参数构造函数使用系统时钟生成其种子值，而参数化构造函数可根据当前时间的计时周期数采用 Int32 值。但是，因为时钟的分辨率有限，所以，如果使用无参数构造函数连续创建不同的 Random 对象，就会创建生成相同随机数序列的随机数生成器。

通过创建单个而不是多个 Random 对象可以避免此问题。

若要提高性能，请创建一个随时间推移能生成多个随机数的 Random 对象，而不要反复新建会生成同一个随机数的 Random 对象。

Random 成员

名称 ● 说明

Equals ● 确定指定的 Object 是否等于当前的 Object。（继承自 Object。）
Finalize ● 允许 Object 在“垃圾回收”回收 Object 之前尝试释放资源并执行其他清理操作。（继承自 Object。）
GetHashCode ● 用作特定类型的哈希函数。（继承自 Object。）
GetType ● 获取当前实例的 Type。（继承自 Object。）
MemberwiseClone ● 创建当前 Object 的浅表副本。（继承自 Object。）
Next ● 已重载。返回随机数。
NextBytes ● 用随机数填充指定字节数组的元素。
NextDouble ● 返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数。
Sample ● 返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数。
ToString ● 返回表示当前 Object 的 String。（继承自 Object。）

用 C# 生成不重复的随机数

我们可以使用两种方式初始化一个随机数发生器：

第一种方法不指定随机种子，系统自动选取当前时间作为随机种子：

Random ro = new Random();

第二种方法可以指定一个int型参数作为随机种子：

int iSeed=10;
Random ro = new Random(10);
long tick = DateTime.Now.Ticks;
Random ran = new Random((int)(tick & 0xffffffffL) | (int) (tick >> 32));

这样可以保证99%不是一样。

之后，我们就可以使用这个Random类的对象来产生随机数，这时候要用到Random.Next()方法。这个方法使用相当灵活，你甚至可以指定产生的随机数的上下限。

不指定上下限的使用如下：
int iResult;
iResult=ro.Next();

下面的代码指定返回小于100的随机数：
int iResult;
int iUp=100;
iResult=ro.Next(iUp);

而下面这段代码则指定返回值必须在50-100的范围之内：
int iResult;
int iUp=100;
int iDown=50;
iResult=ro.Next(iDown,iUp);

除了Random.Next()方法之外，Random类还提供了Random.NextDouble()方法产生一个范围在0.0-1.0之间的随机的双精度浮点数：
double dResult;
dResult=ro.NextDouble();

但是用Random类生成题号，会出现重复，特别是在数量较小的题目中要生成不重复的的题目是很难的。

参考了网上的一些方法，找到两类解决方法，一类是通过随机种子入手，使每一次的随机种子不同，来保证不重复；第二类是使用一些数据结构和算法。

下面主要就第二类介绍几个方法：

方法1：思想是用一个数组来保存索引号，先随机生成一个数组位置，然后把随机抽取到的位置的索引号取出来，并把最后一个索引号复制到当前的数组位置，然后使随机数的上限减一，具体如：先把这100个数放在一个数组内，每次随机取一个位置（第一次是1-100，第二次是1-99，...），将该位置的数用最后的数代替。

int[] index = new int[15];
for (int i = 0; i < 15; i++)
index = i;
Random r = new Random();
//用来保存随机生成的不重复的10个数
int[] result = new int[10];
int site = 15;//设置上限
int id;
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
id = r.Next(1, site - 1);
//在随机位置取出一个数，保存到结果数组
result[j] = index[id];
//最后一个数复制到当前位置
index[id] = index[site - 1];
//位置的上限减少一
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：递归，用它来检测生成的随机数是否有重复，如果取出来的数字和已取得的数字有重复就重新随机获取。

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); //随机取数
arrNum=getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra); //取出值赋到数组中
}
.........
.........
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) //利用循环判断是否有重复
{
tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //重新随机获取。
getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra);//递归:如果取出来的数字和已取得的数字有重复就重新随机获取。
}
n++;
}
return tmp;
}

silverlight 2 Random 随机数解决方案

来源：我和未来有约会
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>
        /// 产生一个非负数的乱数
        /// </summary>
        public static int Next()
        {
            rngp.GetBytes(rb);
            int value = BitConverter.ToInt32(rb, 0);
            if (value < 0) value = -value;
            return value;
        }
        /// <summary>
        /// 产生一个非负数且最大值在 max 以下的乱数
        /// </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>
        /// 产生一个非负数且最小值在 min 以上最大值在 max 以下的乱数
        /// </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;
        }
    }

代码片段