Penjana Nombor Rawak dalam C#

Penjana nombor rawak ialah perpustakaan terbina dalam C# yang menjana integer dan nombor titik terapung secara rawak. Setiap kali kaedah perpustakaan yang berkaitan digunakan, ia mengembalikan nombor rawak. Satu siri nombor rawak ialah satu set nombor yang tidak mengikut sebarang corak. Penjana nombor rawak dalam C# cenderung menjana siri sedemikian apabila dipanggil.

Kelas Rawak dalam C#

• Jadi, bagaimanakah C# menjana satu siri nombor rawak? Jawapannya terletak dalam Kelas Rawak ruang nama Sistem C#.
• Kelas rawak ialah kelas penjana nombor pseudo-rawak. Ini bermakna kelas ini ditugaskan untuk menghasilkan satu siri nombor yang tidak mengikut sebarang corak. Tetapi, adakah mesin benar-benar mampu menjana nombor rawak? Bagaimanakah mesin tahu nombor yang akan dihasilkan seterusnya? Lagipun, mesin itu direka untuk mengikut arahan dan melaksanakan algoritma.
• Tidak, mesin tidak boleh menjana nombor rawak sendiri. Terdapat algoritma matematik yang ditentukan, berdasarkan jam semasa dan keadaan mesin, yang membimbingnya untuk memilih nombor daripada set. Semua nombor dalam set mempunyai kebarangkalian yang sama untuk diambil. Oleh itu, mereka tidak rawak sempurna. Mereka mengikuti satu corak. Cuma coraknya cukup rawak untuk memenuhi keperluan manusia yang praktikal.

Pseudo dan Selamat

Persoalan seterusnya yang terlintas di fikiran ialah mengapa mereka memanggilnya kelas penjana nombor pseudo-rawak? Marilah kita memahami perkara ini melalui tingkah laku manusia yang sebenar. Apabila seorang manusia diminta untuk memilih warna rawak, dia mengambil warna tertentu. Katakan dia memilih Kuning. Apa yang menyebabkan dia memilih kuning? Ia mungkin warna kegemarannya atau warna persekitarannya, atau dia mungkin memikirkan sesuatu yang kuning pada masa itu. Tingkah laku manusia yang mendorong keputusan untuk memilih sesuatu secara rawak dipanggil Benih dalam dunia rawak. Benih ialah pencetus atau titik permulaan bagi rawak.

Kini, apabila benih boleh diramal, nombor rawak menjadi kurang rawak. Mereka kemudiannya dipanggil nombor pseudo-rawak. Apabila tidak dapat diramalkan, ia dipanggil nombor rawak selamat.

C# Random Class menggunakan cap masa semasa sebagai benih, yang sangat boleh diramal. Oleh itu, istilah kelas penjana nombor rawak pseudo.

Kelas Penyedia PerkhidmatanRNGCryptoService

Kelas RNGCryptoServiceProvider daripada Ruang nama System.Security.Cryptography mampu menjana nombor rawak selamat, nombor yang boleh digunakan sebagai kata laluan.

Fungsi Penjana Nombor Rawak dalam C#

Perkara pertama untuk menjana nombor rawak dalam C# adalah untuk memulakan kelas Rawak. Ini boleh dilakukan oleh mana-mana dua pembina kelas:

• Random(): Memulakan objek kelas Rawak menggunakan nilai benih berasaskan masa. Nilai benih ialah cap masa semasa mesin. Walaupun, dalam versi kemudian, ini telah ditukar kepada berasaskan GUID.
• Random(Int32): Memulakan objek kelas Rawak menggunakan nilai benih yang ditentukan. Untuk mendapatkan nombor rawak seterusnya daripada siri, kami memanggil kaedah Next() kelas Rawak.
• Next(): Mengembalikan integer Int32 pseudo-rawak bukan negatif.
• Seterusnya(Int32): Mengembalikan integer Int32 pseudo-rawak bukan negatif kurang daripada integer yang ditentukan.
• Seterusnya(Int32, Int32): Mengembalikan integer Int32 pseudo-rawak bukan negatif dalam julat yang ditentukan.

Integer Penjana Nombor Rawak dalam C#

Mari kita lihat contoh cara menjana integer rawak:

Contoh #1

Contoh di bawah menjana nombor Int32 rawak.

Kod:

using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Console.WriteLine("Random number {0} : {1}", i + 1, GenerateRandomInt(rnd));
}
public static int GenerateRandomInt(Random rnd)
{
return rnd.Next();
}
}

Output:

Contoh #2

Contoh di bawah menjana nombor Int32 rawak dalam julat 0 hingga 100.

Kod:

using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Console.WriteLine("Random number {0} : {1}", i + 1, GenerateRandomInt(rnd));
}
public static int GenerateRandomInt(Random rnd)
{
return rnd.Next(100);
}
}

Output:

Contoh #3

Contoh di bawah menjana nombor Int32 rawak dalam julat 50 hingga 100.

Kod:

using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Console.WriteLine("Random number {0} : {1}", i + 1, GenerateRandomInt(rnd));
}
public static int GenerateRandomInt(Random rnd)
{
return rnd.Next(50, 100);
}
}

Output:

Menjana Nombor Titik Terapung dalam C#

Mari kita lihat contoh cara menjana nombor titik terapung rawak:

Contoh #1

Contoh di bawah menjana nombor Int32 rawak.

Kod:

using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Console.WriteLine("Random number {0} : {1}", i + 1, GenerateRandomInt(rnd));
}
public static double GenerateRandomInt(Random rnd)
{
return rnd.NextDouble();
}
}

Output:

A Very Common Mistake

The most common mistake developers commit while generating random numbers is that for each random number, they create a new object of Random Class. As illustrated in the example below:

Example #1

Code:

using System;
public class Program
{
public static void Main()
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
Console.WriteLine("Random number {0} : {1}", i + 1, GenerateRandomInt());
}
public static int GenerateRandomInt()
{
Random rnd = new Random();  //a very common mistake
return rnd.Next();
}
}

Output:

How Random Numbers are all the same and Why did this happen?

As explained in the working of Random Class, the numbers generated are based on the seed value and the current state of the machine. Any instance of Random class starts with the seed value, saves the current state and uses it to generate the next random number. In the code above, the mistake was to create a new instance of the Random class in every iteration of the loop. So, before the time in the internal clock changes, the code is fully executed, and each instance of Random class is instantiated with the same seed value. This results in the same set of numbers generated every time.

Conclusion

In this article, we learnt about the random number generator in C# and how it internally works to generate random numbers. We also briefly learnt the concept of pseudo-random and secure-random numbers. This information is sufficient for developers to use the Random class in their applications. Deep dive, if interested to explore more on random numbers for passwords and one-time passwords.

Atas ialah kandungan terperinci Penjana Nombor Rawak dalam C#. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!