Генерация случайных чисел в C#

Доброго времени суток! Эта статья носит практический характер и в ней я расскажу о том, как использовать генератор случайных чисел в C# и для чего это Вам может пригодиться. Хотя, если на чистоту, то речь пойдет о генераторе псевдослучайных чисел…

Где нам могут понадобиться случайные числа, да на самом деле можно привести в пример много случаев, например, криптография, или механизмы разрешения различных коллизий. Поверьте, рано или поздно Вам с такой  необходимостью придется столкнуться, если уже не пришлось, раз читаете эту статью. К счастью, в C# генератор случайных чисел разработан до нас, и единственное что нам нужно будет, большинстве случаев, это просто правильно им пользоваться. И так, для генерации случайных чисел в программах, написанных на C#, предназначен класс «Random».

//Создание объекта для генерации чисел
Random rnd = new Random();

//Получить очередное (в данном случае - первое) случайное число
int value = rnd.Next();

//Вывод полученного числа в консоль
Console.WriteLine(value);

Как видите — ничего сложного! Сначала создаем объект типа «Random», потом вызываем его метод «Next», в результате чего и получаем случайное число. Если мы вызовем метод «Next» несколько раз, то получим разные числа. Такой код, даст нам четыре разных, случайных числа:

//Создание объекта для генерации чисел
Random rnd = new Random();
 
int value = rnd.Next();  //Получить очередное случайное число
int value1 = rnd.Next(); //Получить очередное случайное число
int value2 = rnd.Next(); //Получить очередное случайное число
int value3 = rnd.Next(); //Получить очередное случайное число
 
Console.WriteLine(value);  //Вывод числа в консоль
Console.WriteLine(value1); //Вывод числа в консоль
Console.WriteLine(value2); //Вывод числа в консоль
Console.WriteLine(value3); //Вывод числа в консоль

А теперь, давайте слегка усложним задачу, представим, что нам нужно получить случайное число в определенном диапазоне. Но и эта задача выполняется довольно просто:

//Создание объекта для генерации чисел
Random rnd = new Random();

//Получить случайное число (в диапазоне от 0 до 10)
int value = rnd.Next(0, 10);

//Вывод числа в консоль
Console.WriteLine(value); 

Как видите, и это выполняется несложно! Для этого мы всего лишь вызвали метод «Next» с двумя параметрами, первый из которых обозначает нижнюю границу диапазона, а второй — верхнюю.

Кстати, ограничить можно только верхнюю границу диапазона, для этого нужно вызвать метод «Next» с одним параметром, который и будет обозначать верхнюю границу.

Но это ещё не всё, есть еще один важный нюанс, на самом деле генератор случайных чисел является генератором псевдослучайных чисел, т.е. числа, которые он возвращает, не являются чисто случайными, они «вырабатываются» по определенным и четким законам, а «случайность» зависит от инициализации объекта, который генерирует числа (объекта класса «Random»). В примерах, приведенных выше, мы использовали конструктор по умолчанию, и в таком случае (судя по всему), «начальное значение» задается системой, и на основании системного времени. Но мы может задавать это самое «начальное значение» и сами:

//Создание объекта для генерации чисел (с указанием начального значения)
Random rnd = new Random(245);

//Получить случайное число 
int value = rnd.Next();

Только  обратите внимание, начальное значение используется для генерации чисел, а не для возвращения первого числа, т.е. первое сгенерированное число не будет тем, что указано при создании объекта.

Так вот если два (или более) разных объекта класса «Random» будут одинаково проинициализированы, то и возвращать они будут одни и те же числа, например, следующий код,  выведет в консоль три одинаковых числа:

class Program
{
    //Этот метод должен возвращать случайное значение
    static int GetRandom()
    {
        //Создание объекта для генерации чисел (с указанием начального значения)
        Random rnd = new Random(245);

        //Получить случайное число 
        int value = rnd.Next();

        //Вернуть полученное значение
        return value;
    }

    static void Main(string[] args)
    {        
        //Вывод сгенерированных чисел в консоль
        Console.WriteLine(GetRandom());
        Console.WriteLine(GetRandom());
        Console.WriteLine(GetRandom());
    }
}

Как видите, не смотря на то, что в при каждом вызове метода «GetRandom» создается новый объект для генерации случайных чисел, инициализируются эти объекты одним и тем же значением. Так что, будьте внимательны!

Добавить комментарий