Kako generirati naključne številke v C#

Naključna števila se pogosto uporabljajo v digitalnih igrah, statističnem vzorčenju, kriptografiji, izračunih v statistični fiziki, numerični analizi, radijskih komunikacijah in igralniških igrah, kot je kolo rulete itd

Za generiranje naključnih številk v jeziku C#** lahko **uporabimo razred Random.

Kaj je razred C# Random? #

C# Random razred je generator psevdonaključnih števil, ki je algoritem, ki generira zaporedje števil, ki izpolnjujejo določene statistične zahteve za naključnost.

Ta razred ima 5 metod Next(), NextInt64(),NextBytes(), NextDouble() in NextSingle()

Glede na vrsto števila, tj. int,long itd. lahko uporabimo ustrezno metodo.

Preglejmo primere, da jih bomo bolje razumeli

Generiranje naključnega celega števila v C# #

Koraki za generiranje naključnega celega števila v C#

1. Instancirajte razred naključnih števil.
2. Uporabite metodo Random.Next(), da vrnete naključno celo število med Int32.MinValue in Int32.MaxValue.

var randomInteger = new Random();

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


/* OUTPUT : 
2027076668
1095111085
535874255
1973884472
430547700
*/

Ustvari naključno celo število med najmanjšo in največjo vrednostjo #

Random.Next() ima preobremenjeno metodo, ki kot parametra sprejme najmanjšo in največjo vrednost, ki generira naključno celo število med danima vrednostma.

Za generiranje naključnih števil med 100 in 1000 uporabite spodnjo kodo

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
*/

Generiranje naključnega dolgega števila(Int64) v C# #

Za generiranje naključnega dolgega števila, tj. Int64, v jeziku C# uporabite metodo Random.NextInt64(), ki vrne naključno število Int64 med Int64.MinValue in Int64.MaxValue.

var RandomInt64 = new Random();

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


/* OUTPUT : 
5200810282391000059
6501337495320049889
6318562423063201438
3733878081804548122
8421209223603063849
*/

Generiranje naključnega dolgega števila(Int64) v danem območju #

Podobno kot Random.Next(), ima Random.NextInt64() preobremenjeno metodo, ki kot parametra sprejme razpon, tj. najmanjšo in največjo vrednost, in vrne naključno Int64 število med njima.

Za generiranje naključnih števil med 100000 in 200000 uporabite spodnjo kodo

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
*/

Ustvarjene naključne številke niso popolnoma naključne, saj je za njihovo izbiro uporabljen matematični algoritem, vendar so dovolj dobre za večino primerov v resničnem svetu.

Izogibanje podvajanju pri generiranju naključnih števil #

Če inicializirate več kot en razred new Random()

Morda boste dobili podvojena naključna števila. (Večnitna aplikacija)

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

Zato je bolje inicializirati samo en primerek razreda Random() in ga uporabljati v celotni aplikaciji.

//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);
    }
}

Če želite v večnitnem okolju ustvariti serijo naključnih številk, uporabite zgornjo metodo.

Uporaba kriptografske C# RandomNumberGenerator #

Če želite ustvariti resnično edinstvena naključna števila, lahko uporabite razred RandomNumberGenerator, ki je del knjižnice System.Security.Cryptography.

Ta razred generira kriptografsko varno naključno število in je primeren za ustvarjanje naključnega gesla.

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

Metodi RandomNumberGenerator lahko posredujemo tudi območje.

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

Uporaba razreda C# RNGCryptoServiceProvider #

Ta razred je zdaj zastarel, ne uporabljajte te metode.

RNGCryptoServiceProvider implementira kriptografski generator naključnih števil (RNG) z uporabo implementacije, ki jo zagotovi ponudnik kriptografskih storitev (CSP).

S spodnjo kodo ustvarite naključno število z razredom C# RNGCryptoServiceProvider.

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

Povzetek #

V tem učbeniku smo spoznali različne načine za generiranje naključnih števil v C# s preprostimi primeri.