Ako generovať náhodné čísla v jazyku C#

Náhodné čísla sa široko používajú v digitálnych hrách, štatistickom vzorkovaní, kryptografii, výpočtoch v štatistickej fyzike, numerickej analýze, rádiovej komunikácii a kasínových hrách, ako je ruleta atď

Na generovanie náhodných čísel v jazyku C# môžeme **použiť triedu Random **.

Čo je trieda C# Random? #

C# Random trieda je generátor pseudonáhodných čísel, čo je algoritmus, ktorý generuje postupnosť čísel, ktoré spĺňajú určité štatistické požiadavky na náhodnosť.

Táto trieda má 5 metód Next(), NextInt64(),NextBytes(), NextDouble() a NextSingle()

V závislosti od typu čísla, t. j. int,long atď. môžeme použiť príslušnú metódu.

Prejdime si príklady, aby sme ich lepšie pochopili

Generovanie náhodného celého čísla v jazyku C# #

Kroky na generovanie náhodného celého čísla v jazyku C#

1. Vytvorte inštanciu triedy náhodných čísel.
2. Použite metódu Random.Next() na vrátenie náhodného celého čísla medzi Int32.MinValue a Int32.MaxValue.

var randomInteger = new Random();

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


/* OUTPUT : 
2027076668
1095111085
535874255
1973884472
430547700
*/

Generovanie náhodného celého čísla medzi minimálnou a maximálnou hodnotou #

Random.Next() má preťaženú metódu, ktorá prijíma ako parametre minimálne a maximálne hodnoty a generuje náhodné celé číslo medzi danými hodnotami.

Na generovanie náhodných čísel medzi 100 a 1000 použite nasledujúci kód

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
*/

Generovanie náhodného dlhého čísla(Int64) v jazyku C# #

Ak chcete vygenerovať náhodné dlhé číslo, t. j. Int64 v jazyku C#, použite metódu Random.NextInt64(), ktorá vráti náhodné číslo Int64 medzi Int64.MinValue a Int64.MaxValue.

var RandomInt64 = new Random();

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


/* OUTPUT : 
5200810282391000059
6501337495320049889
6318562423063201438
3733878081804548122
8421209223603063849
*/

Generovanie náhodného dlhého čísla(Int64) v danom rozsahu #

Podobne ako Random.Next(), Random.NextInt64() má preťaženú metódu, ktorá ako parametre prijíma Range, t. j. minimálnu a maximálnu hodnotu, ktorá vráti náhodné Int64 číslo medzi nimi.

Na generovanie náhodných čísel v rozsahu 100000 až 200000 použite nasledujúci kód

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
*/

Vygenerované náhodné čísla nie sú úplne náhodné, pretože na ich výber sa používa matematický algoritmus, ale sú dostatočne dobré pre väčšinu reálnych prípadov.

Vyhýbanie sa duplicitám pri generovaní náhodných čísel #

Ak inicializujete viac ako jednu triedu new Random()

Mohli by ste získať duplicitné náhodné čísla. (Viacvláknová aplikácia)

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

Preto je lepšie inicializovať iba jednu inštanciu triedy Random() a používať ju v celej aplikácii.

//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);
    }
}

Ak chcete generovať sériu náhodných čísel, vo viacvláknovom prostredí použite vyššie uvedenú metódu.

Použitie kryptografického C# RandomNumberGenerator #

Ak chcete generovať skutočne jedinečné náhodné čísla, môžete využiť triedu RandomNumberGenerator, ktorá je súčasťou knižnice System.Security.Cryptography.

Táto trieda generuje kryptograficky bezpečné náhodné číslo a je vhodná na vytvorenie náhodného hesla.

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

Metóde RandomNumberGenerator môžeme odovzdať aj rozsah.

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

Použitie triedy C# RNGCryptoServiceProvider #

Táto trieda je už zastaraná, nepoužívajte túto metódu.

RNGCryptoServiceProvider implementuje kryptografický generátor náhodných čísel (RNG) pomocou implementácie, ktorú poskytuje poskytovateľ kryptografických služieb (CSP).

Pomocou nižšie uvedeného kódu vytvorte náhodné číslo pomocou triedy C# RNGCryptoServiceProvider.

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

Zhrnutie #

V tomto tutoriáli sme sa naučili rôzne spôsoby generovania náhodných čísel v jazyku C# na jednoduchých príkladoch.