Hur man genererar slumpmässiga tal i C#

Slumpmässiga tal används ofta i digitala spel, statistisk provtagning, kryptografi, beräkningar inom statistisk fysik, numerisk analys, radiokommunikation och kasinospel som roulettespel osv

Vi kan använda klassen Random för att generera slumpmässiga tal i C#.

Vad är klassen C# Random? #

C# Random klassen är en pseudo slumpmässig talgenerator, vilket är en algoritm som genererar en sekvens av tal som uppfyller vissa statistiska krav på slumpmässighet.

Denna klass har 5 metoder Next(), NextInt64(),NextBytes(), NextDouble() och NextSingle()

Beroende på vilken typ av tal, dvs. int,long osv., kan vi använda motsvarande metod.

Låt oss gå igenom exemplen för att förstå det ytterligare

Generera slumpmässigt heltal i C# #

Steg för att generera slumpmässiga heltal i C#

1. Instantiera klassen för slumpmässiga tal.
2. Använd metoden Random.Next() för att returnera ett slumpmässigt heltal mellan Int32.MinValue och Int32.MaxValue.

var randomInteger = new Random();

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


/* OUTPUT : 
2027076668
1095111085
535874255
1973884472
430547700
*/

Generera ett slumpmässigt heltal mellan minimi- och maximivärden #

Random.Next() har en överladdad metod som accepterar minimi- och maximivärden som parametrar och som genererar ett slumpmässigt heltal mellan de givna värdena.

För att generera slumpmässiga tal mellan 100 och 1000 använd följande kod

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
*/

Generera slumpmässiga långa tal (Int64) i C# #

För att generera ett slumpmässigt långt nummer, dvs. Int64 i C#, använd metoden Random.NextInt64() som returnerar ett slumpmässigt nummer Int64 mellan Int64.MinValue och Int64.MaxValue.

var RandomInt64 = new Random();

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


/* OUTPUT : 
5200810282391000059
6501337495320049889
6318562423063201438
3733878081804548122
8421209223603063849
*/

Generera ett slumpmässigt långt nummer (Int64) i ett givet intervall #

I likhet med Random.Next() har Random.NextInt64() en överladdad metod som accepterar Range, dvs. minimi- och maximivärden, som parametrar och som returnerar ett slumpmässigt Int64 -tal mellan dem.

För att generera slumpmässiga tal mellan 100000 och 200000 använd nedanstående kod

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 genererade slumpmässiga numren är inte helt slumpmässiga eftersom en matematisk algoritm används för att välja ut dem, men de är tillräckligt bra för de flesta fall i verkligheten.

Undvika dubbletter vid generering av slumpmässiga nummer #

Om du initialiserar mer än en klass new Random()

Du kan få dubbletter av slumpmässiga nummer. (Flertrådig applikation)

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

Därför är det bättre att initialisera endast en instans av klassen Random() och använda den i hela 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);
    }
}

Om du vill generera serier av slumpmässiga tal i en miljö med flera trådar använder du ovanstående metod.

Användning av kryptografiska C# RandomNumberGenerator #

Om du vill generera verkligt unika slumptal kan du använda klassen RandomNumberGenerator som ingår i biblioteket System.Security.Cryptography.

Denna klass genererar ett kryptografiskt säkert slumpmässigt tal som lämpar sig för att skapa ett slumpmässigt lösenord.

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

Vi kan också skicka ett intervall till RandomNumberGenerator -metoden.

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

Användning av klassen C# RNGCryptoServiceProvider #

Den här klassen är föråldrad, använd inte den här metoden.

RNGCryptoServiceProvider implementerar en kryptografisk slumpmässig talgenerator (RNG) med hjälp av den implementering som tillhandahålls av leverantören av kryptografiska tjänster (CSP).

Använd nedanstående kod för att skapa ett slumpmässigt nummer 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);
}

Sammanfattning #

I den här handledningen lärde vi oss olika sätt att generera slumpmässiga tal i C# med enkla exempel.