C# Random 生成不重複随機數

Random 類

命名空間：System

表示僞随機數生成器，一種能夠産生滿足某些随機性統計要求的數字序列的裝置。

僞随機數是以相同的機率從一組有限的數字中選取的。所選數字并不具有完全的随機性，因為它們是用一種确定的數學算法選擇的，但是從實用的角度而言，其随機程度已足夠了。

僞随機數的生成是從種子值開始。如果反複使用同一個種子，就會生成相同的數字系列。産生不同序列的一種方法是使種子值與時間相關，進而對于 Random 的每個新執行個體，都會産生不同的系列。預設情況下，Random 類的無參數構造函數使用系統時鐘生成其種子值，而參數化構造函數可根據目前時間的計時周期數采用 Int32 值。但是，因為時鐘的分辨率有限，是以，如果使用無參數構造函數連續建立不同的 Random 對象，就會建立生成相同随機數序列的随機數生成器。

通過建立單個而不是多個 Random 對象可以避免此問題。

若要提高性能，請建立一個随時間推移能生成多個随機數的 Random 對象，而不要反複建立會生成同一個随機數的 Random 對象。

Random 成員

名稱 ● 說明

Equals ● 确定指定的 Object 是否等于目前的 Object。（繼承自 Object。）

Finalize ● 允許 Object 在“垃圾回收”回收 Object 之前嘗試釋放資源并執行其他清理操作。（繼承自 Object。）

GetHashCode ● 用作特定類型的哈希函數。（繼承自 Object。）

GetType ● 擷取目前執行個體的 Type。（繼承自 Object。）

MemberwiseClone ● 建立目前 Object 的淺表副本。（繼承自 Object。）

Next ● 已重載。傳回随機數。

NextBytes ● 用随機數填充指定位元組數組的元素。

NextDouble ● 傳回一個介于 0.0 和 1.0 之間的随機數。

Sample ● 傳回一個介于 0.0 和 1.0 之間的随機數。

ToString ● 傳回表示目前 Object 的 String。（繼承自 Object。）

用 C# 生成不重複的随機數

我們可以使用兩種方式初始化一個随機數發生器：

第一種方法不指定随機種子，系統自動選取目前時間作為随機種子：

Random ro = new Random();

第二種方法可以指定一個int型參數作為随機種子：

int iSeed=10;

Random ro = new Random(10);

long tick = DateTime.Now.Ticks;

Random ran = new Random((int)(tick & 0xffffffffL) | (int) (tick >> 32));

這樣可以保證99%不是一樣。

之後，我們就可以使用這個Random類的對象來産生随機數，這時候要用到Random.Next()方法。這個方法使用相當靈活，你甚至可以指定産生的随機數的上下限。

不指定上下限的使用如下：

int iResult;

iResult=ro.Next();

下面的代碼指定傳回小于100的随機數：

int iResult;

int iUp=100;

iResult=ro.Next(iUp);

而下面這段代碼則指定傳回值必須在50-100的範圍之内：

int iResult;

int iUp=100;

int iDown=50;

iResult=ro.Next(iDown,iUp);

除了Random.Next()方法之外，Random類還提供了Random.NextDouble()方法産生一個範圍在0.0-1.0之間的随機的雙精度浮點數：

double dResult;

dResult=ro.NextDouble();

但是用Random類生成題号，會出現重複，特别是在數量較小的題目中要生成不重複的的題目是很難的。

參考了網上的一些方法，找到兩類解決方法，一類是通過随機種子入手，使每一次的随機種子不同，來保證不重複；第二類是使用一些資料結構和算法。

下面主要就第二類介紹幾個方法：

方法1：思想是用一個數組來儲存索引号，先随機生成一個數組位置，然後把随機抽取到的位置的索引号取出來，并把最後一個索引号複制到目前的數組位置，然後使随機數的上限減一，具體如：先把這100個數放在一個數組内，每次随機取一個位置（第一次是1-100，第二次是1-99，...），将該位置的數用最後的數代替。

int[] index = new int[15];

for (int i = 0; i < 15; i++)

index = i;

Random r = new Random();

//用來儲存随機生成的不重複的10個數

int[] result = new int[10];

int site = 15;//設定上限

int id;

for (int j = 0; j < 10; j++)

{

id = r.Next(1, site - 1);

//在随機位置取出一個數，儲存到結果數組

result[j] = index[id];

//最後一個數複制到目前位置

index[id] = index[site - 1];

//位置的上限減少一

site--;

}

方法2：利用Hashtable。

Hashtable hashtable = new Hashtable();

Random rm = new Random();

int RmNum = 10;

for (int i = 0; hashtable.Count < RmNum; i++)

{

int nValue = rm.Next(100);

if (!hashtable.ContainsValue(nValue) && nValue != 0)

{

hashtable.Add(nValue, nValue);

Console.WriteLine(nValue.ToString());

}

方法3：遞歸，用它來檢測生成的随機數是否有重複，如果取出來的數字和已取得的數字有重複就重新随機擷取。

Random ra=new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks));

int[] arrNum=new int[10];

int tmp=0;

int minValue=1;

int maxValue=10;

for (int i=0;i<10;i++)

{

tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //随機取數

arrNum=getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra); //取出值賦到數組中

}

.........

public int getNum(int[] arrNum,int tmp,int minValue,int maxValue,Random ra)

{

int n=0;

while (n<=arrNum.Length-1)

{

if (arrNum[n]==tmp) //利用循環判斷是否有重複

{

tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //重新随機擷取。

getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra);//遞歸:如果取出來的數字和已取得的數字有重複就重新随機擷取。

}

n++;

}

return tmp;

}