Sådan genereres tilfældige tal i C#

Tilfældige tal anvendes i vid udstrækning i digitale spil, statistisk stikprøveudtagning, kryptografi, beregninger inden for statistisk fysik, numerisk analyse, radiokommunikation og kasinospil som roulettehjul osv

Vi kan bruge Random klassen til at generere tilfældige tal i C#.

Hvad er C# Random klassen? #

C# Random klassen er en pseudo-tilfældig talgenerator, som er en algoritme, der genererer en sekvens af tal, der opfylder visse statistiske krav til tilfældighed.

Denne klasse har 5 metoder Next(), NextInt64(),NextBytes(), NextDouble() og NextSingle()

Afhængigt af typen af tal, dvs. int,long osv. kan vi anvende den tilsvarende metode.

Lad os gennemgå eksemplerne for at forstå det yderligere

Generer tilfældigt heltal i C# #

Trin til at generere tilfældige hele tal i C#

1. Instantiér klassen for tilfældige tal.
2. Brug metoden Random.Next() til at returnere et tilfældigt heltal mellem Int32.MinValue og Int32.MaxValue.

var randomInteger = new Random();

randomInteger.Next();
randomInteger.Next();
randomInteger.Next();
randomInteger.Next();
randomInteger.Next(); 


/* OUTPUT : 
2027076668
1095111085
535874255
1973884472
430547700
*/

Generer et tilfældigt heltal mellem minimum- og maksimumværdier #

Random.Next() har en overbelastet metode, der accepterer minimum- og maksimumværdier som parametre, og som genererer et tilfældigt heltal mellem de givne værdier.

For at generere tilfældige tal mellem 100 og 1000 anvendes nedenstående kode

Console.WriteLine("Five random integers between 100 and 1000");

for (int counter = 0; counter <= 4; counter++)
    Console.WriteLine("{0}", randomNumber.Next(100, 1000));

/* OUTPUT:
Five random integers between 100 and 1000
904
853
554
290
614
*/

Generer et tilfældigt langt tal (Int64) i C# #

For at generere et tilfældigt langt tal, dvs. Int64 i C#, skal du bruge Random.NextInt64() -metoden, som returnerer et tilfældigt Int64 -tal mellem Int64.MinValue og Int64.MaxValue.

var RandomInt64 = new Random();

RandomInt64.NextInt64();
RandomInt64.NextInt64();
RandomInt64.NextInt64();
RandomInt64.NextInt64();
RandomInt64.NextInt64(); 


/* OUTPUT : 
5200810282391000059
6501337495320049889
6318562423063201438
3733878081804548122
8421209223603063849
*/

Generer tilfældigt langt nummer(Int64) i det givne interval #

I lighed med Random.Next() har Random.NextInt64() en overbelastet metode, som accepterer Range, dvs. minimum- og maksimumværdier som parametre, og som returnerer et tilfældigt Int64 -tal mellem disse værdier.

For at generere tilfældige tal mellem 100000 og 200000 skal du bruge nedenstående kode

var RandomInt64 = new Random();


Console.WriteLine("Five random integers between 100000 and 200000");

for (int counter = 0; counter <= 4; counter++)
    Console.WriteLine("{0}", RandomInt64.NextInt64(100000, 200000));

/* OUTPUT:
Five random long Int64 numbers between 100000 and 200000
144220
194475
185075
159433
136542
*/

De genererede tilfældige tal er ikke helt tilfældige, fordi der anvendes en matematisk algoritme til at vælge dem, men de er gode nok til de fleste tilfælde i den virkelige verden.

Undgå dubletter under generering af tilfældige tal #

Hvis du initialiserer mere end én new Random() klasse

Du kan få dubletter af tilfældige tal. (Flertrådet program)

var randomOne = new Random();
var randomTwo = new Random(); // Don't do this

Så det er bedre at initialisere kun én Random() klasseinstans og bruge den i hele programmet.

//Function to generate unique random number using `Random()` class

private static readonly Random randomInstance = new Random();

public static int GenerateRandomNumber(int min, int max)
{
    lock(randomInstance) // synchronize
    {
        return randomInstance.Next(min, max);
    }
}

Hvis du ønsker at generere serier af tilfældige tal i et miljø med flere tråde, skal du bruge ovenstående metode.

Brug af kryptografiske C# RandomNumberGenerator #

Hvis du ønsker at generere helt unikke tilfældige tal, kan du bruge klassen RandomNumberGenerator, som er en del af biblioteket System.Security.Cryptography.

Denne klasse genererer et kryptografisk sikkert tilfældigt tal og er velegnet til at skabe et tilfældigt kodeord.

var randomNumber= RandomNumberGenerator.GetInt32(Int32.MaxValue);

Vi kan også sende en rækkevidde til metoden RandomNumberGenerator.

var randomNumber= RandomNumberGenerator.GetInt32(2000,5000);

Brug af klassen C# RNGCryptoServiceProvider #

Denne klasse er forældet nu, brug ikke denne metode.

RNGCryptoServiceProvider implementerer en kryptografisk tilfældig talgenerator (RNG) ved hjælp af den implementering, der leveres af den kryptografiske tjenesteudbyder (CSP).

Brug nedenstående kode til at oprette et tilfældigt tal med klassen C# RNGCryptoServiceProvider.

using (RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider())
{
   byte[] randomNumber = new byte[4];//4 for int32
   rng.GetBytes(randomNumber);
   int value = BitConverter.ToInt32(randomNumber, 0);
}

Resumé #

I denne tutorial lærte vi forskellige måder at generere tilfældige tal i C# på med enkle eksempler.