如何在C＃中有效地列出列表？

高效随机排序C#列表

在C#中，对泛型列表进行随机排序是软件开发中常见的任务。例如，在彩票应用程序中，您可能需要对有限的数字集合进行随机排序。

最佳实践：

在C#中，随机排序列表最有效的方法是使用基于Fisher-Yates洗牌算法的扩展方法。下面提供的此方法确保高效且真正随机地洗牌列表元素：

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：

使用此扩展方法很简单。考虑以下示例：

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

随机数生成器的选择：

虽然上面的代码使用System.Random方法，但必须承认其在随机性方面的潜在局限性。如果您的应用程序需要更高质量的随机性，您可以利用System.Security.Cryptography中提供的随机数生成器，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;
        }
    }
}

线程安全：

为了确保线程安全的随机化，必须考虑以下修改后的扩展方法：

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定义为：

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))); }
    }
}

通过这些方法，您可以根据您的需求选择最合适的随机排序方法。 请注意using语句在使用RNGCryptoServiceProvider时的重要性，以确保正确释放资源。

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