C#中随机数生成技巧有哪些

在C#中，生成随机数的常用方法是使用System.Random类

1. 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);
    }
}

2. 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;
    }
}

3. 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;
    }
}

4. 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。