使用Random的两个误区,兼散分帖~
昨天一朋友问了下我关于他写的一段程序的错误.
其中有一个问题就是关于随机数的.他的代码如下(C++代码).

C/C++ code

for (int i =0;i< n;++i)
{
    srand((unsigned)time( NULL )); 
    int r = rand()%100;
    cout << r << ",";
}

这里很明显他是想输出一串小于100的随机的数列.可是运行结果输出的却是类似
97,97,97,97,....97,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,....,27,27,27,27,27,27,....
的序列.很明显这样完全看不出有任何的随机性.这是由于他对C的rand函数不理解导致
的错误用法.而这两天逛C#区我也同样看到了几个类似的错误用法(C和C#的rand从大体
的原理上差不多).想想自己初学的时候类似的错误犯得也不少.所以自己下去查了写资料
总结了在随机数使用上的一些错误的用法.希望能对初学者有所帮助.

先来说说随机数算法的实现.借用C数值算法里的一句话:利用计算机,这种人类所设计的
各种机器中最精确,最能做出确切判断的机器,来产生"随机数",这看上去有些自相矛盾.甚至在
概念上是讲不通的.任何程序必将产生完全可以预计的结果.因而不是真正的"随机数".

现在各种语言中的随机数产生函数所产生的"随机数",实际上被称之为"伪随机数".可以将
整个随机数函数看做这样一个表达式:

A = R(s)

其中R是随机函数,s是种子.A是一个数列.即对于任意一个种子s,经过R的计算后,总有一个确定
的数列A与之对应.而当在C#里调用var rnd = new Random (s)或在C里调用srand(s)实质上
所做工作之一就是设定这个种子.而rnd.Next();或rand()只不过是在A上取下一个元素而已.当然实
际的实现不可能事先计算一个数列A,所以rand()相当于由s计算出下一个数字s',然后将s'作为新
的种子赋值给s,最后将s'作为结果返回.

接下来就是两种常见的错误用法了:

C# code

for (int i=0;i<n;++i)
{
    var rnd = new Random (s);//s是实先确定的一个数字
    Console.Write ("{0},",rnd.Next());
}

这样使用随机数产生器只会产生一个固定的常数N.
因为每次都用同一个种子初始化了随机数产生器后调用了Next().
所取得的都是数列A上的第一个元素.而这个元素的值肯定是固定
的(当然N取什么值要看随机函数的实现而定).

而第二种情况就更常见了:

C# code

for (int i=0;i<n;++i)
{
    var rnd = new Random ();//用系统时间作为种子
    Console.Write ("{0},",rnd.Next());
}

这样调用应该是希望通过时间的不同来达到随机的效果;但是得到的结果就和我那位朋友一样.会是形似
97,97,97,97,....97,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,....,27,27,27,27,27,27,....
的一串数列.这是因为Windows系统时钟的更新频率大概在10ms左右.而这个for循环的执行显然要快
得多.于是在一段执行时间内Environment.TickCount (Random的默认种子)或是C的time函数返回的
都是同一个值.从而导致rnd.Next在一段时间内返回一个常数.

所以正确的用法应该将随机数产生器的初始化移出循环:

C# code

var rnd = new Random ();//用系统时间作为种子
for (int i=0;i<n;++i)
{
    Console.Write ("{0},",rnd.Next());
}

就我个人习惯来说.在一个经常用到随机数的程序中,我会在Main中就初始化一个全局的随机数产生器,在
之后要用到随机数的地方就直接调用Next,而不用每次都构造一个Random.

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犯过类似的错误）：解决方法与楼上同
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看看
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顶
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up
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一般如果要输出的随机数不重复,都把生成好了的,放到一个列表中
Random rnd = new Random();
比如说输出1-100不重复的随机数

C# code

List<int> list=new List<int>();
for(int i=0;i<100;i++)
{
   int value=rnd.Next(1, 101);
   while(list.Contains(value))
{
     value=rnd.Next(1, 101);

}
list.Add(value);

}

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搂主没错，的确是这样的，刚回了一个这样的贴，见下面贴：
http://topic.csdn.net/u/20081227/11/d47c3275-0e5d-4543-8e5a-0399a4c37880.html
6楼代码也是这样做的

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Mark

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写的不错，是这样

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