Hogyan generáljunk véletlen számokat C# nyelven

A véletlen számokat széles körben használják a digitális játékokban, a statisztikai mintavételezésben, a kriptográfiában, a statisztikai fizikában, a numerikus elemzésben, a rádiós kommunikációban és a kaszinójátékokban, például a rulettkerékben stb

Véletlenszámok generálására C# nyelven használhatjuk a Random osztályt.

Mi az a C# Random osztály? #

C# Random osztály egy pszeudo-véletlenszám-generátor, amely egy olyan algoritmus, amely olyan számsorozatot generál, amely megfelel bizonyos statisztikai követelményeknek a véletlenszerűség tekintetében.

Ennek az osztálynak 5 metódusa van: Next(), NextInt64(),NextBytes(), NextDouble() és NextSingle()

A szám típusától függően, azaz a int,long stb. számok típusától függően használhatjuk a megfelelő módszert.

Nézzük át a példákat a további megértéshez

Véletlen egész szám generálása C# nyelven #

Véletlen egész szám generálásának lépései C# nyelven

1. Minősítsük a véletlen szám osztályt.
2. A Random.Next() metódus segítségével a Int32.MinValue és a Int32.MaxValue közötti véletlen egész számot adja vissza.

var randomInteger = new Random();

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


/* OUTPUT : 
2027076668
1095111085
535874255
1973884472
430547700
*/

Véletlen egész szám generálása a minimális és maximális értékek között #

Random.Next() rendelkezik egy túlterhelt metódussal, amely paraméterként elfogadja a minimum és maximum értékeket, és a megadott értékek között egy véletlen egész számot generál.

A 100 és 1000 közötti véletlen számok generálásához használja az alábbi kódot

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
*/

Véletlen hosszú szám(Int64) generálása C# nyelven #

A véletlen hosszú szám generálásához, azaz a Int64 C# nyelven, használja a Random.NextInt64() módszert, amely a Int64.MinValue és a Int64.MaxValue közötti véletlenszerű Int64 számot adja vissza.

var RandomInt64 = new Random();

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


/* OUTPUT : 
5200810282391000059
6501337495320049889
6318562423063201438
3733878081804548122
8421209223603063849
*/

Véletlen hosszú szám (Int64) generálása adott tartományban #

Hasonlóan a Random.Next(), a Random.NextInt64(), rendelkezik egy túlterhelt metódussal, amely elfogadja a Range, azaz a minimális és maximális értékeket paraméterként, amely egy véletlenszerű Int64 számot ad vissza ezek között.

A 100000 és 200000 közötti véletlen számok generálásához használjuk az alábbi kódot

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
*/

A generált véletlen számok nem teljesen véletlenszerűek, mivel egy matematikai algoritmus segítségével választjuk ki őket, de a legtöbb valós esethez elég jók.

Duplikátumok elkerülése a véletlenszámok generálásakor #

Ha egynél több new Random() osztályt inicializálunk

Duplikált véletlenszámokat kaphatsz. (Többszálú alkalmazás)

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

Ezért jobb, ha csak egy Random() osztálypéldányt inicializálunk, és azt használjuk az egész alkalmazásban.

//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);
    }
}

Ha véletlen számok sorozatát szeretné generálni, többszálas környezetben használja a fenti módszert.

Kriptográfiai C# RandomNumberGenerator #

Ha valóban egyedi véletlen számokat akarsz generálni, használhatod a RandomNumberGenerator osztályt, amely a System.Security.Cryptography könyvtár része.

Ez az osztály kriptográfiailag biztonságos véletlen számot generál, és alkalmas véletlen jelszó létrehozására.

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

A RandomNumberGenerator metódusnak tartományt is átadhatunk.

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

A C# RNGCryptoServiceProvider osztály használata #

Ez az osztály már elavult, ne használd ezt a módszert.

RNGCryptoServiceProvider kriptográfiai véletlenszám-generátort (RNG) valósít meg a kriptográfiai szolgáltató (CSP) által biztosított implementációval.

Az alábbi kód segítségével hozzon létre véletlen számot a C# RNGCryptoServiceProvider osztállyal.

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

Összefoglaló #

Ebben a bemutatóban megtanultuk a véletlen számok generálásának különböző módjait C# nyelven, egyszerű példákon keresztül.