C#Random()函数详解

随机数的使用很普遍，可用它随机显示图片，用它防止无聊的人在论坛灌水还可以用来加密信息等等。本文讨论如何在一段数字区间内随机生成若干个互不相同的随机数，比如在从1到20间随机生成6个互不相同的整数，并通过此文介绍Visual c#中随机数的用法。
.net.Frameword中提供了一个专门产生随机数的类System.Random，此类默认情况下已被导入，编程过程中可以直接使用。我们知道，计算机并不能产生完全随机的数字，它生成的数字被称为伪随机数，它是以相同的概率从一组有限的数字中选取的，所选的数字并不具有完全的随机性，但就实用而言，其随机程度已经足够了。

 

 

 

我们可以用以下两种方法初始化一个随机数发生器；

函数是这样用,比如100至999的随机数
 Random ran=new Random();
 int RandKey=ran.Next(100,999);
 不过这样会有重复,可以给Random一个系统时间做为参数，以此产生随机数，就不会重复了

第一种方法不指定随机种子，系统自动选取当前时前作随机种子：

Random ra=new Random();

第二种方法是指定一个int型的参数作为随机种子：

int iSeed=6;

Random ra=new Random(iSeed);

下面我们要用到Random.Next()方法产生随机数。

ra.Next();

它返回一个大于或等于零而小于2,147,483,647的数，这并不满足我们的需要，下面我们介绍它的重载函数和其它一些方法。

public virtual int Next(int);

用法：ra.next(20)

返回一个小于所指定最大值(此处为20)的正随机数。

public virtual int Next(int minValue, int maxValue);

用法：ra.next(1,20)

返回一个指定范围内(此处为1-20之间)的随机数，我们在下面的实例中会用到此函数。

类System.Random还有几个方法分别是:

公共方法：

NextBytes用随机数填充指定字节数组的元素。

NextDouble返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数。

受保护的方法：

Sample返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数，只允许子类对象访问。

以上介绍了随机数的基本用法，下面我们用一个实例来做更进一步的介绍。要在一段数字区间内随机生成若干个互不相同的随机数，比如在从1到20间随机生成6个互不相同的整数。

主要是下面两个函数getRandomNum与getNum:

public int[] getRandomNum(int num,int minValue,int maxValue)

{

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

int[] arrNum=new int[num];

int tmp=0;

for (int i=0;i<=num-1;i++){

tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //随机取数

arrNum[i]=getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra); //取出值赋到数组中

}

return arrNum;

}

getRandomNum即是在区间[minValue,maxValue]取出num个互不相同的随机数，返回的数组包含着结果。

其中随机数是这样创建的 Random ra=new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks));为什么不用Random ra=new Random();（系统自动选取当前时前作随机种子）呢？

用系统时间做随机种子并不保险，如果应用程序在一个较快的计算机上运行，则该计算机的系统时钟可能没有时间在此构造函数的调用之间进行更改，Random 的不同实例的种子值可能相同。这种情况下，我们就需要另外的算法来保证产生的数字的随机性。所以为了保证产生的随机数足够"随机"，我们不得不使用复杂一点的方法来获得随机种子。在上面的这段程序中，我们首先使用系统时间作为随机种子，然后将上一次产生的随机数跟循环变量和一个与系统时间有关的整型参数相乘，以之作为随机种子，从而得到了每次都不同的随机种子，保证了产生足够"随机"的随机数。

函数getNum是一递归，用它来检测生成的随机数是否有重复，如果取出来的数字和已取得的数字有重复就重新随机获取。值得注意的是要用一同一个随机数实例生成，所以ra要作为参数传入getNum中，否则生成的数字会有重复。

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) //利用循环判断是否有重复

{

tmp=ra.Next(minValue,maxValue); //重新随机获取。

getNum(arrNum,tmp,minValue,maxValue,ra);//递归:如果取出来的数字和已取得的数字有重复就重新随机获取。

}

n++;

}

return tmp;

}

最后就是要显示出来，当点击一个button时取出的数字显示在一个label中。

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

{

int[] arr=getRandomNum(6,1,20); //从1至20中取出6个互不相同的随机数

int i=0;

string temp="";

while (i<=arr.Length-1){

temp+=arr[i].ToString()+"\n";

i++;

}

label1.Text=temp; //显示在label1中

}

 

 

 

 

 

开始是介绍一下random()函数和Math.random()函数,然后介绍一些由此引出的自定义函数.对于如何实战出一些效果,那需要想象的翅膀和其它AS基础的支持.而算法本身并不困难.最后我会介绍一个简单效果.希望能启发读者的思维.

Random.Next() 返回非负随机数；

Random.Next(Int) 返回一个小于所指定最大值的非负随机数

Random.Next(Int,Int) 返回一个指定范围内的随机数

1、random(number)函数介绍
见帮助文档,简单再提一下,random(number)返回一个0~number-1之间的随机整数.参数number代表

一个整数.
示例:
trace(random(5));
//复制到主场景第一帧.

2、Math.random()
见帮助文档。返回一个有14位精度的0~1之间的数,注意没有参数。听说MM是推荐用这个函数的,而不是上面那个.
示例:
trace(Math.random());
//复制到主场景第一帧.

3、自定义的函数
MM给我们的就这两个函数了，但是需求与供给总是存在矛盾。我们有时候需要的随机数可不是这么简单。
比如我们想返回一个有两位小数的随机数，返回两个数之间的随机数，返回字母随机数，返回多个随机数等等，
这些都需要我们自己编写函数来实现。下面的代码直接复制到主场景第一帧就可以调用了。注意有的函数需要入口参数。

# 返回一个共有n位数，其中m位是小数的随机数
function randomXiao(n,m){
var a = Math.pow(10, n+m);
var b = random(a);
return b=b/Math.pow(10, m);
}
可以用trace(randomXiao(3,2));实验一下。这个函数简单。Math.pow(n,m)用于返回一个以n为底，m为指数的数。乘方！

# 返回一个n到m之间的随机数
function randomNm(n,m){
if(m>=n){
return random(m-n+1)+n;
}
else {
return false;
}
}
之所以用random(m-n+1)是因为随机数的范围是m-n，加上1使得m也能在里面。加上n保证随机数以n为下限。
加上判断使函数更完整。另外，如果要返回一个负数随机数，也可以用randomNm(n,0);当然，我想更一般的是用-random(n);

# 返回一个字母
function randomAscii(){
var c = String.fromCharCode(random(26)+65);
if(random(2)){
return c.toLowerCase();
}
return c;
}


返回一个不区分大小写的随机字母

如果要返回大写，把if条件句去掉就行了。如果要返回小写，可以把条件句改为恒成立，或者去掉条件，最后一句改为：
return c.toLowerCase(); String.fromCharCode(number)函数返回number代表数字的ASCII码。
toLowerCase()用于将大写字母转为小写。

# 返回一个n到m之间的k个互异随机数
function randomKdiffer(n,m,k){
arrayK = [];
var i = 0;
while (i < k) {
a = random(m-n+1)+n;
for (var j = 0; j < i; j++) {
if (a == arrayK[j]) {
break;
}
}
if (j == i) {
arrayK[i] = a;
i++;
}
}
return arrayK;
}
数组arrayK中的元素即为所得值。注意到我们借用了random(m-n+1)+n来返回一个n~m的随机数。所以m本身也会被返回。
如果要返回m以内的数，可以把n值改为0。如果要随机返回不确定个数，可以把入口参数的K值赋为k=random(m-n);
随机返回不一定互异的数，把判断去掉就可以了，注意i++不要漏掉。这里不再给出。

#指定若干个字符/数字，然后从中随机返回一个（或多个）字符/数字，可以把原字符赋给一个数组，再根据数组的下标来
决定返回值。这里不再举出函数，大家可以自己尝试。

#另需指出，对于随机设定一个MC的颜色值，我们较多采用mcColor.setRBG(random(0xFFFFFF));下面的例子中会有说明。
如果要指定一个色域，可以采用上面给出的函数。如果对Color对象不太了解的可以查帮助，这里不作讨论。
以上函数算是由random直接衍生的，下面再举个例子，可以说是衍生函数的衍生函数,其中会直接用到上面给出的函数，请注意。

#返回一个指定长度的随机大写英文字符串
function randomString(n){
var arrayA = randomKdiffer(1, 26, n);
var arrayB = "";
for (var i = 0; i < n; i++) {
c=String.fromCharCode(arrayA[i]+64);
/* if(random(2)){
c=c.toLowerCase();
}
*/
arrayB = arrayB+c;
}
return arrayB;
}
注意到StringCharCode方法，如果要写成小写，则把返回值写成arrayB.toLowerCase();如果返回一个不区分大小写的字符串,
则把注释去掉.如果要返回一个不指定长度的字符串,则可以把入口参数赋值为random(n);这样只指定其上限.此函数也可以用
randomAscii函数实现,留给大家自己思考.

#在几个区域中选出随机数
比如，在1~20，45~70这两段数之间选取一个随机数。因为区域数未定，所以直接用一个确定的函数编写多有不便，
我们要使用的方法就是用switch语句进行定向，具体的我们给出一个函数，返回一个1~20,45~70内的数，其它区域读者请自行更改。

function randomArea(){
var a=random(2);
switch(a){
case 0:
 return randomNm(1,20);break;
case 1:
return randomNm(45,70);break;
}
}
注意，我们并没有写入口参数，而是直接在函数中就确定了是两段数，而且范围也是确定的。如果是三段，则改为a=random(3);
同样增加一个case就可以了。当然，你也可以把第段数的范围设为入口参数，这里就不再举例了。但是这样做可能会使参数增多，
我个人是不太喜欢一个需要很多参数的函数的。类似的，我们也可以随机返回一个字母段或几个字母段或者字母加数字段的一个数。
方法也只是前几个函数的一个结合。这里仅举一例，返回指定的大写字母段的一个随机字母。
提醒一下，小写字母的ASCII码a~z分别对应97~122.

function randomAArea(a,b){
if (ord(a) <= ord(b) && 65<=ord(a) && ord(b) <= 90) {
return String.fromCharCode(randomNm(ord(a), ord(b)));
} else {
return false;
}
}
其中用到一个函数ord(char)，这是一个不推荐的函数.用于返回char字符的ASCII码。

如果大家想在任何地方调用函数,则需要稍稍变一下,把我们写的函数改变为全局函数.这样就可以不用标明路径而自如地向调用系统
函数一样了.方法如下.例如:函数randomXiao如果要声明为全局函数,需要把第一行改为:

_global.randomXiao=function(n,m){
//statment
}

对全局函数的概念不很清楚的朋友不用被这个名词吓倒.
 这样改了函数第一行之后,在任何地方,比如在一个MC里,直接用(对,直接用,不用加_root路径了)randomXiao(n,m)就可以

 

 

Random类是一个产生伪随机数字的类，它的构造函数有两种，一个是直接New Random()，另外一个是New Random(Int32)，前者是根据触发那刻的系统时间做为种子，来产生一个随机数字，后者可以自己设定触发的种子，一般都是用UnCheck((Int)DateTime.Now.Ticks)做为参数种子，因此如果计算机运行速度很快，如果触发Randm函数间隔时间很短，就有可能造成产生一样的随机数，因为伪随机的数字，在Random的内部产生机制中还是有一定规律的，并非是真正意义上的完全随机。
Random类产生随机数字的主要办法是Next()，Next(100)产生一个比100小的正整数，Next(1,100)在1到100中间产生一个随机数字，而利用Ticks（以100毫秒做基础单位的时间数量单位）来产生随机数，还是存在合理性的。

/// <summary>
        /// 用随机数实现一件事情出现的概率是10%，另一件事情出现的概率是90%
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        private static void Main(string[] args)
        {
            //string[] arr = { "10", "90", "90", "90", "90", "90", "90", "90", "90", "90" };
            Random ran = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks));
            int num1 = 0;
            int num2 = 0;
            for (int i = 0; i < 100000; i++)
            {
                int n = ran.Next(0, 10);
                //string str = arr[n];
                if (n == 0)
                {
                    num1++;
                }
                else
                {
                    num2++;
                }
            }
            Console.Write(num1 + "--" + num2);
        }
        /// <summary>
        ///举例：用等差概率取0-99的整数，但让99的出现几率最大，98比99小一点，97比98小一点，0出现的几率最小
        /// </summary>
        /// <param name="number"></param>
        /// <returns></returns>
        private static int GetRandom(int number)
        {
            int maxNumber = number + 1;
            int maxRange = ((1 + maxNumber) * maxNumber) / 2;
            Random rd = new Random();
            int randomNumber = Math.Abs(rd.Next() % maxRange);
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < maxNumber; i++)
            {
                sum += (maxNumber - i);
                if (sum > randomNumber)
                {
                    return i;
                }
            }
            return -1;
        }