C# 中的随机数生成器 - 唯一值

Question

我正忙于用 C# 编写一个数组。我可以用随机生成器填充它，但现在我的问题是我该怎么做，但是我可以检查该值是否已经在数组中，如果是，则生成一个新值

额外信息：
最大值：100
元素数量：100

重要的请继续我的想法

我的想法

public void FillArray(int[] A, int Range)
{
    for (int I = 0; I < A.Length; I++)
    {
        A[I] = ValidNumber(T, I, Range);
    }
} /* Fill Array */

选择排序的实现

public void SelectionSort(int[] A)
{
    int K, X;
    for (int I = 0; I < A.Length - 1; I++)
    {
        K = I;
        X = A[K];
        for (int J = I + 1; J < A.Length; J++)
        {
            if (A[J] < X)
            {
                K = J;
                X = A[K];
            }
        }
        A[K] = A[I];
        A[I] = X;
    }
} /* Selection sort */

这些只是一些想法，现在我想知道如何修复它，所以如果那里有 allread (fillarray)，我可以用选择排序查看，如果用新的随机值替换它。所以我想用整数创建一个随机数组 - 从 1 到 100 以随机顺序

Answer 1

我该怎么做，但是这样我可以检查该值是否已经在数组中，如果是，则生成一个新值

永远不要这样做，因为这是一个非常糟糕的主意。

为了说明为什么这是一个糟糕的想法，请考虑同一问题的另一个版本：通过以下过程将一百万个数字随机排序：

1. 从一到一百万中选择一个数字。
2. 检查它是否已经在列表中。
3. 如果是，请返回步骤 1
4. 否则，将号码添加到列表中。
5. 列表中是否包含一百万项？如果是，你就完成了。如果没有，请返回第 1 步。

显然这是可行的。这是个好主意吗？假设你快完成了。该列表上有 999999 项。唯一缺少的项目是 857313。你是做什么的？你选择一个随机数，比如 12。现在你检查列表中的 999999 个项目，看看它们中是否有任何一个是 12。12 可能是你选择的第一个数字，所以找到它可能很快。或者它可能是最后一个，所以需要很长时间。平均需要 500000 次检查才能确定 12 是否在列表中。确实如此，因为列表中只缺少一个数字。

12 没有成功。回到起点。选择另一个随机数，例如 53259。在列表中吗？还有 50 万张支票。

继续这样做，直到生成 857313，每百万次尝试发生一次。

因此，平均而言，将最后一项放入列表中需要 500000 x 1000000 = 5000 亿次比较。这可能需要更多的时间。可能需要进行数万亿次比较。或者你可能会很幸运，这需要一个。但平均而言，有五万亿次比较。

这是一种产生随机排序列表的可怕方式。

有两种对列表进行随机排序的好方法。

(1) 制作一个给定排序功能的可以对列表进行排序的设备。提供基于随机种子的稳定排序。

请注意，当被问及“A 是否大于 B？”时，您应该不通过创建一个返回随机结果的方法来产生随机排序。那是一个不稳定的排序；许多排序算法都基于稳定的排序顺序，当给定不稳定的排序顺序时，它们会进入无限循环或出现其他不良行为。

这个算法是 O(n lg n) 并且有一个很好的特性，它很容易用标准部分写出来，正如其他答案所表明的那样。对于典型实现中的小列表，它也非常快。

(2) 从源列表中按索引随机选择一个项目，将其从源列表中删除，然后将其放在目标列表中。

后者被称为 Knuth Shuffle 或 Fischer-Yates Shuffle，是一种非常快速的算法。您可以“就地”完成，将现有数组更改为打乱顺序，或创建一个新列表。它还有一个很好的特性，您可以“为游戏付费”，根据需要对列表的“顶部”进行洗牌。如果您有一百万个项目要洗牌，但您只需要前一百个，您可以计算出前一百个的排序顺序并称之为好。

Answer 2

下面将生成一个随机排列的数字 1-100 的数组。

    Random rnd = new Random();
    var randomNumbers = Enumerable.Range(1, 100).OrderBy(i => rnd.Next()).ToArray();

Answer 3

根据您的描述，我认为您需要一个由 100 个整数组成的数组，其值从 1 到 100 并且没有重复的数字。如果数字是整数，则不需要生成随机数，因为所有可能的数字都在数组中。因此，只能随机化顺序或数字。

使用 Linq 和 Jesper Palm 的方法 - 使用 Thomas Levesque 的以下语句将为您提供所需的数组。

Random rnd = new Random();
var randomNumbers = Enumerable.Range(1, 100)
                              .Select(x => new { val = x, order = rnd.Next() })
                              .OrderBy(i => i.order)
                              .Select(x => x.val)
                              .ToArray();

该方法甚至非常快，肯定比任何比较操作都更有效。

要向原始发布者解释上述内容，请参阅下面的评论：

• Enumerable.Range(1, 100) 创建从 1 到 100 的整数范围。
• .Select(x => new { val = x, order = rnd.Next() }) 创建一个新的临时对象来保存值和订单位置，这是由一个随机数确定的。
• .OrderBy(i => i.order) 按顺序位置对临时对象进行排序。
• .Select(x => x.val) 选择临时对象的值，从而转换回 int。
• .ToArray() 再次将整个事物变回数组。

使用的语法是 .NET 3.5 中可用的 LINQ。对于旧版本，您将不得不自己实现它，这要复杂得多，也需要更长的时间。

按照 Eric 的评论：如果需要改组，您可以按如下方式执行代码

var list = myInputList;
var result = list.Select(x => new { val = x, order = rnd.Next() })
                 .OrderBy(i => i.order)
                 .Select(x => x.val)
                 .ToArray();

Answer 4

这是一个简单的实现：

int[] values = new int[100];
Random random = new Random();
for(int i = 0; i < values.Length; i++)
{
    int v;
    do
    {
        v = random.Next(100) + 1;
    } while (Array.IndexOf(values, v) != -1)
    values[i] = v;
}

但这会非常低效，尤其是在数组末尾附近...

更好的解决方案是考虑到这一点，因为您希望以随机顺序从 1 到 100 的 100 个不同值，您的数组最终将包含从 1 到 100 的所有可能值。因此您只需要生成这些值的序列值，然后“洗牌”：

int[] values = Enumerable.Range(1, 100).ToArray();
Random random = new Random();
for(int i = values.Length - 1; i > 0; i--)
{
    int j = random.Next(i + 1);
    int tmp = values[i];
    values[i] = values[j];
    values[j] = tmp;
}

---

编辑：一种更好的方法，应该适用于不太具体的情况：

T[] RandomCombinationWithNoRepeat<T>(IEnumerable<T> itemsToPickFrom, int numberOfItemsToPick)
{
    // Copy original items to pick from, because we need to modify it
    List<T> itemsCopy = new List<T>(itemsToPickFrom);
    T[] array = new T[numberOfItemsToPick];
    Random random = new Random();
    for(int i = 0; i < numberOfItemsToPick; i++)
    {
        // Pick item and remove it from list
        int index = random.Next(itemsCopy.Count);
        array[i] = itemsCopy[index];
        itemsCopy.RemoveAt(index);
    }
    return array;
}

在你的情况下，你会这样使用它：

int[] result = RandomCombinationWithNoRepeat(Enumerable.Range(1, 100), 100);

Answer 5

据我了解。您需要一组带有随机数的整数。我假设使用 int 数组或 int 列表无关紧要。 这是您描述的一个简单的完整方法。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Text;

命名空间 FillRandom { 课堂节目 { 静态无效主要（字符串 [] 参数） { int minValue = 1; 整数最大值 = 100； //创建一个容量设置为100的int列表 列表数组 = 新列表（100）；

        FillArray(array, minValue, maxValue, array.Capacity);

        //print out all values in the array
        foreach (int i in array)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }
    }

    private static void FillArray(List<int> array, int minValue, int maxValue, int capacity)
    {
        int count = 0;
        while (array.Count != capacity - 1)
        {
            Random rnd = new Random();
            int value = rnd.Next(minValue, maxValue);
            if (!array.Contains(value))
            {
                array.Add(value);
            }
            count++;
        }
        //print out the number of times the looping occurs
        Console.WriteLine("count: "+count);
    }        
}

}

您可以创建一个控制台项目并尝试一下。