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在C#中,生成随机数的常用方法是使用System.Random
类
- 使用单个随机数生成器:为了避免在短时间内创建多个随机数生成器实例(可能导致重复的随机数),可以使用一个静态的随机数生成器。
public static class RandomHelper { private static readonly Random _random = new Random(); public static int GetRandomNumber(int min, int max) { return _random.Next(min, max); } }
- 使用
System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider
生成密码学安全的随机数:当需要生成加密安全的随机数时,可以使用RNGCryptoServiceProvider
类。
using System.Security.Cryptography; public static class CryptoRandomHelper { public static int GetCryptoRandomNumber(int min, int max) { using var rng = new RNGCryptoServiceProvider(); var randomNumber = new byte[4]; rng.GetBytes(randomNumber); int fullRange = max - min; int result = BitConverter.ToInt32(randomNumber, 0) % fullRange + min; return result; } }
- 生成正态分布的随机数:可以使用
Random.NextGaussian
扩展方法生成正态分布的随机数。
public static class GaussianRandomHelper { public static double NextGaussian(this Random random, double mean, double stdDev) { double u1 = random.NextDouble(); double u2 = random.NextDouble(); double randStdNormal = Math.Sqrt(-2.0 * Math.Log(u1)) * Math.Sin(2.0 * Math.PI * u2); return mean + stdDev * randStdNormal; } }
- 生成不重复的随机数序列:如果需要生成一个不包含重复元素的随机数序列,可以使用
Fisher-Yates
算法对一个有序的整数序列进行随机排序。
public static class UniqueRandomNumbersHelper { public static IEnumerable<int> GetUniqueRandomNumbers(int count, int min, int max) { if (count > max - min + 1) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(count), "Count is too large."); var numbers = Enumerable.Range(min, max - min + 1).ToList(); var random = new Random(); for (int i = numbers.Count - 1; i >= 0; i--) { int j = random.Next(i + 1); yield return numbers[j]; numbers[j] = numbers[i]; } } }
这些技巧可以帮助你在C#中更高效地生成随机数。