如何在C＃中有效地列出列表？

高效隨機排序C#列表

在C#中，對泛型列表進行隨機排序是軟件開發中常見的任務。例如，在彩票應用程序中，您可能需要對有限的數字集合進行隨機排序。

最佳實踐：

在C#中，隨機排序列表最有效的方法是使用基於Fisher-Yates洗牌算法的擴展方法。下面提供的此方法確保高效且真正隨機地洗牌列表元素：

private static Random rng = new Random();

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        n--;
        int k = rng.Next(n + 1);
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
    }
}

使用方法：

使用此擴展方法很簡單。考慮以下示例：

List<Product> products = GetProducts();
products.Shuffle();

隨機數生成器的選擇：

雖然上面的代碼使用System.Random方法，但必須承認其在隨機性方面的潛在局限性。如果您的應用程序需要更高質量的隨機性，您可以利用System.Security.Cryptography中提供的隨機數生成器，如下所示：

using System.Security.Cryptography;
...
public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    using (RNGCryptoServiceProvider provider = new RNGCryptoServiceProvider())
    {
        int n = list.Count;
        while (n > 1)
        {
            byte[] box = new byte[1];
            do provider.GetBytes(box);
            while (!(box[0] < (byte)((double)byte.MaxValue * (double)n / (double)uint.MaxValue)));
            int k = (int)(box[0] / ((double)byte.MaxValue / n));
            T value = list[k];
            list[k] = list[n - 1];
            list[n - 1] = value;
        }
    }
}

線程安全：

為了確保線程安全的隨機化，必須考慮以下修改後的擴展方法：

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        n--;
        int k = ThreadSafeRandom.ThisThreadsRandom.Next(n + 1);
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
    }
}

其中ThreadSafeRandom定義為：

public static class ThreadSafeRandom
{
    [ThreadStatic] private static Random Local;

    public static Random ThisThreadsRandom
    {
        get { return Local ?? (Local = new Random(unchecked(Environment.TickCount * 31 + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId))); }
    }
}

通過這些方法，您可以根據您的需求選擇最合適的隨機排序方法。 請注意using語句在使用RNGCryptoServiceProvider時的重要性，以確保正確釋放資源。

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