请用C#写一个生成绝对不重复随机数的方法

时间: 2024-02-03 20:01:40 浏览: 49

用C#生成不重复的随机数的代码

在开发考试系统或类似需要生成不重复随机数据的场景中，C#的`System.Random`类扮演着关键角色。这个类允许我们生成一系列看似随机但实际上由算法控制的数值，也就是所谓的伪随机数。由于计算机无法生成真正的随机数，`System.Random`通过数学公式和初始的随机种子（通常与当前时间相关）来模拟随机性。初始化`Random`类有以下两种方式： 1. 不指定随机种子，系统会自动使用当前时间戳作为种子创建实例，例如： ```csharp Random ro = new Random(); ``` 2. 显式指定随机种子，确保每次相同种子会产生相同的随机数序列，例如： ```csharp int seed = 10; Random ro = new Random(seed); ``` 或者使用更复杂的方式确保种子的多样性： ```csharp long tick = DateTime.Now.Ticks; Random ran = new Random((int)(tick & 0xffffffffL) | (int)(tick >> 32)); ``` 生成随机整数主要使用`Random.Next()`方法。它可以接受零到两个参数，分别表示随机数的下限和上限（不包含上限）： - 不指定上下限时，生成0到`int.MaxValue`之间的整数： ```csharp int iResult = ro.Next(); ``` - 指定上限时，生成0到上限之间的整数： ```csharp int iUp = 100; int iResult = ro.Next(iUp); ``` - 指定上下限时，生成下限到上限之间的整数： ```csharp int iUp = 100; int iDown = 50; int iResult = ro.Next(iDown, iUp); ``` 此外，`Random.NextDouble()`方法会生成0.0到1.0之间（不包含1.0）的双精度浮点数。然而，直接使用`Random`类生成不重复的随机数可能会导致重复，特别是当需要的数字数量较少时。为了解决这个问题，可以采用以下两种方法： **方法1** 是通过数组记录已选择的索引。创建一个数组并填充所有可能的值，然后随机选择一个位置，将该位置的值移出并替换为最后一个值，同时降低随机数的上限。这样，每次迭代都能保证不会重复选取同一个值。以下是实现的示例代码： ```csharp int[] index = new int[15]; Random r = new Random(); int[] result = new int[10]; int site = 15; for (int j = 0; j < 10; j++) { int id = r.Next(1, site - 1); result[j] = index[id]; index[id] = index[site - 1]; site--; } ``` **方法2** 利用`Hashtable`或`HashSet`等数据结构。这些集合不允许重复元素，因此可以用来存储已生成的随机数。每次生成新的随机数，先检查是否已存在，不存在则添加。例如： ```csharp Hashtable hashtable = new Hashtable(); Random rm = new Random(); int RmNum = 10; for (int i = 0; hashtable.Count < RmNum; i++) { int num; do { num = rm.Next(1, 101); } while (hashtable.ContainsKey(num)); hashtable.Add(num, null); } ``` 这两种方法都能有效地生成不重复的随机数，适用于不同的场景和需求。在实际应用中，应根据项目规模和性能要求选择合适的方法。

C 是一种通用的、面向过程的编程语言，用于开发各种软件，包括操作系统、应用程序和游戏等。C 语言的语法简洁易懂，在学习曲线上很容易上手。同时，它还具有很强的表达能力，使用者可以轻松控制计算机的低层细节。C 语言是许多其他语言（包括 C++、Java、Python 等）的基础，因此学习 C 语言对于任何想要成为计算机程序员的人都非常重要。

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