C#产生指定范围随机数（整数、小数、字符、布尔，相对不重复的和唯一的）的几种方法 |
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在 C# 中，一般都用 Random 产生随机数，它可任意指定产生随机数范围。
Random 结合数组，可以产生一些特殊范围的随机数，以满足特殊的需要。如果在循环中产生随机数，由于间隔时间短，每次产生的随机数都一样，需要先生成种子（有 3 种方法），再用该种子产生随机数，或者锁住 Random 对象，这样才能减少产生随机数的重复率。如果要产生唯一的随机数（有 4 种方法），需要用数组或检查已产生随机数是否重复的办法。 一、用 Random 产生指定范围随机数（整数随机数）1、产生指定上限的随机数（如产生100以内的随机数） Random ran = new Random(); int n = ran.Next(100);2、产生指定上下限的随机数（如产生100到1000的随机数） Random ran = new Random(); int n = ran.Next(100, 1000); 二、用 Random 结合数组产生指定范围随机数（字符和布尔随机数）在某些情况下，随机数只能取一些特殊指定的值，如不连续的数字或指定的一些单词等，此时仅用 Random 无法达到要求，必须借住数组才能实现。 实现思路大概是这样：先把这些特殊的值存到数组中，然后把数组的长度作为 Random 的上限产生随机数，此随机数正是数组的下标，根据该下标取得数组的值。 （一）产生字符随机数1、产生不连续或指定值的随机数 public string GetRandom(string[] arr) { Random ran = new Random(); int n = ran.Next(arr.Length - 1); return arr[n]; } //调用方法： string[] arr = { "25", "28", "30", "50", "60" }; GetRandom(arr);2、生成保留指定小数位数（例如 2 位）的随机数 假如要用指定单词作为随机数的取值，代码实现跟上例相同，所不同的仅是随机数的取值，所以只要定义一个单词数组直接调用上面代码即可。 调用方法： string[] arr = { "red", "green", "blue", "orange", "white" }; GetRandom(arr); （二）产生布尔随机数 public bool GenerateBoolRandom() { bool[] arr = { true, false }; Random ran = new Random(); return arr[ran.Next(2)]; } //调用方法： Response.Write(GenerateBoolRandom());// 结果 true 三、用 Random 产生小数随机数在默认情况下，C# 只能产生任意小数随机数，如果要产生指定范围小数随机数，需要自己写代码。写代码时，既可以把它们封装到一个方法中又可以封装到一个类中，后者可重载 C# 的 NextDouble() 方法。 1、把代码封装到一个方法 A、生成小数随机数 public double NextDouble(Random ran, double minValue, double maxValue) { return ran.NextDouble() * (maxValue - minValue) + minValue; } //调用： Random ran = new Random(); double randNum = NextDouble(ran, 1.52, 2.65); Response.Write(randNum);// 结果 2.30927768119112B、生成保留指定小数位数（例如 2 位）的随机数 public double NextDouble(Random ran, double minValue, double maxValue, int decimalPlace) { double randNum = ran.NextDouble() * (maxValue - minValue) + minValue; return Convert.ToDouble(randNum.ToString("f" + decimalPlace)); } //调用： Random ran = new Random(); double randNum = NextDouble(ran, 5.16, 8.68, 2);// 保留两位小数 Response.Write(randNum);// 结果 8.462、把代码封装到一个类 using System; using System.Text; public static class RandomDoubleRange { public static double NextDouble(this Random ran, double minValue, double maxValue) { return ran.NextDouble() * (maxValue - minValue) + minValue; } public static double NextDouble(this Random ran, double minValue, double maxValue, int decimalPlace) { double randNum = ran.NextDouble() * (maxValue - minValue) + minValue; return Convert.ToDouble(randNum.ToString("f" + decimalPlace)); } } //调用： Random ran = new Random(); double randNum1 = ran.NextDouble(5.16, 8.68); double randNum2 = ran.NextDouble(5.16, 8.68, 2);//保留两位小数 Response.Write(randNum1 + "; " + randNum2);//结果 7.41055195257559; 6.69 四、产生相对不重复的随机数当在一个循环中生成随机数，由于生成随机数的时间间隔比较短，容易产生重复的随机数，如果要产生不重复的随机数，需要用种子或把随机数对象锁住，以下是它们的实现方法。 1、用种子产生相对不重复的随机数 生成种子方法一： public static int GenerateRandomSeed() { return (int)DateTime.Now.Ticks; } //产生 1 到 10 的随机数为：2, 5, 2, 5, 7, 3, 4, 4, 6, 3生成种子方法二： using System.Text.RegularExpressions; public static int GenerateRandomSeed() { return Convert.ToInt32(Regex.Match(Guid.NewGuid().ToString(), @"\d+").Value); } //产生 1 到 10 的随机数为：1, 7, 4, 9, 8, 1, 8, 7, 9, 8生成种子方法三： using System.Security.Cryptography; public static int GenerateRandomSeed() { byte[] bytes = new byte[4]; RNGCryptoServiceProvider rngCSP = new RNGCryptoServiceProvider(); rngCSP.GetBytes(bytes); return BitConverter.ToInt32(bytes, 0); } //产生 1 到 10 的随机数为：4, 8, 7, 2, 6, 7, 6, 5, 5, 7产生指定数目的随机数并存到数组： // randNum 为产生随机数的数目 public int[] GenerateRandom(int minValue, int maxValue, int randNum) { Random ran = new Random(GenerateRandomSeed()); int[] arr = new int[randNum]; for (int i = 0; i < randNum; i++) { arr[i] = ran.Next(minValue, maxValue); } return arr; } //调用方法： int[] arr = GenerateRandom(1, 10, 10); string temp = string.Empty; for (int i = 0; i < arr.Length; i++) { temp += arr[i].ToString() + ", "; } Response.Write(temp);2、通过锁住 Random 对象产生相对不重复的随机数 产生随机数： public int GenerateRandom(Random ran, int minValue, int maxValue) { lock (ran) // 锁住 Random 对象 { return ran.Next(minValue, maxValue); } } //调用： int[] arr = new int[5]; Random ran = new Random(); for (int i = 0; i < 5; i++) { arr[i] = GenerateRandom(ran, 1, 10);// 结果 5, 7, 2, 5, 2 } 五、生成绝对不重复的指定范围的随机数1、方法一：先生成一个索引数组，再把产生的随机数作为索引从该数组中取一个数作为随机数。 生成随机数： // n 为生成随机数个数 public int[] GenerateUniqueRandom(int minValue, int maxValue, int n) { //如果生成随机数个数大于指定范围的数字总数，则最多只生成该范围内数字总数个随机数 if (n > maxValue - minValue + 1) n = maxValue - minValue + 1; int maxIndex = maxValue - minValue + 2;// 索引数组上限 int[] indexArr = new int[maxIndex]; for (int i = 0; i < maxIndex; i++) { indexArr[i] = minValue - 1; minValue++; } Random ran = new Random(); int[] randNum = new int[n]; int index; for (int j = 0; j < n; j++) { index = ran.Next(1, maxIndex - 1);// 生成一个随机数作为索引 //根据索引从索引数组中取一个数保存到随机数数组 randNum[j] = indexArr[index]; // 用索引数组中最后一个数取代已被选作随机数的数 indexArr[index] = indexArr[maxIndex - 1]; maxIndex--; //索引上限减 1 } return randNum; } //调用方法： GenerateUniqueRandom(1, 10, 10);// 结果 9, 5, 10, 1, 7, 3, 2, 4, 6, 8 GenerateUniqueRandom(1, 10, 5);// 结果 3, 7, 6, 1, 92、方法二：用 do...while 循环来生成不重复的随机数，用 for 循环来检查产生的随机数是否重复，只有不重复的随机数才保存到数组。 生成随机数： // n 生成随机数个数 public int[] GenerateUniqueRandom(int minValue, int maxValue, int n) { // Random.Nex(1, 10) 只能产生到 9 的随机数，若要产生到 10 的随机数， maxValue 要加 1 maxValue++; // Random.Nex(1, 10) 只能产生 9 个随机数，因此 n 不能大于 10 - 1 if (n > maxValue - minValue) n = maxValue - minValue; int[] arr = new int[n]; Random ran = new Random((int)DateTime.Now.Ticks); bool flag = true; for (int i = 0; i < n; i++) { do { int val = ran.Next(minValue, maxValue); if (!IsDuplicates(ref arr, val)) { arr[i] = val; flag = false; } } while (flag); if (!flag) flag = true; } return arr; } // 查检当前生成的随机数是否重复 public bool IsDuplicates(ref int[] arr, int currRandNum) { bool flag = false; for (int i = 0; i < arr.Length; i++) { if (arr[i] == currRandNum) { flag = true; break; } } return flag; } //调用方法： int[] arr = GenerateUniqueRandom(1, 10, 10);// 生成 10 个 1 到 10 的随机数 for (int i = 0; i < arr.Length; i++) Response.Write(arr[i] + ", ");// 结果 10, 7, 9, 4, 3, 5, 1, 2, 6, 8 GenerateUniqueRandom(1, 10, 5);// 生成 5 个 1 到 10 的随机数，结果 9, 1, 7, 2, 103、方法三：用 do...while 循环来检查产生的随机数是否重复，只有不重复的随机数才保存到哈希表。 生成随机数： using System.Collections; // n 为生成随机数个数 public Hashtable GenerateUniqueRandom(int minValue, int maxValue, int n) { // Random.Next(1, 10) 只能产生到 9 的随机数，若要产生到 10 的随机数，maxValue 要加 1 maxValue++; // Random.Next(1, 10) 只能产生 9 个随机数，因此 n 不能大于 10 - 1 if (n > maxValue - minValue) n = maxValue - minValue; Hashtable ht = new Hashtable(); Random ran = new Random((int)DateTime.Now.Ticks); bool flag = true; for (int i = 0; i < n; i++) { do { int val = ran.Next(minValue, maxValue); if (!ht.ContainsValue(val)) { ht.Add(i, val); flag = false; } } while (flag); if (!flag) flag = true; } return ht; } //调用方法： Hashtable ht = GenerateUniqueRandom(1, 10, 10);// 生成 10 个 1 到 10 的随机数 foreach (DictionaryEntry de in ht) Response.Write(de.Value.ToString() + ", ");// 结果 10, 7, 9, 4, 3, 5, 1, 2, 6, 8 GenerateUniqueRandom(1, 10, 5);// 生成 5 个 1 到 10 的随机数，结果 4, 10, 9, 7, 64、方法四：用 Linq 生成不重复的随机数 生成随机数： using System.Linq; public IEnumerable GenerateNoDuplicateRandom(int minValue, int maxValue) { return Enumerable.Range(minValue, maxValue).OrderBy(g => Guid.NewGuid()); } //调用方法： IEnumerable list = GenerateNoDuplicateRandom(1, 10); string str = string.Empty; foreach (int item in list) { str += item.ToString() + ", "; } Response.Write(str);// 结果 5, 2, 10, 1, 7, 6, 8, 3, 9, 4以上几种产生指定随机数的方法，都通过测试，可根据实际开发需要灵活选择，一般情况都是直接用 Random 就可以了。 |
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