范围内获取不重复的随机数

C#范围内生成不重复随机数

范围为 [startNum, endNum] , 其中0<=startNum<endNum 。
生成的个数为needNum,并且needNum <= endNum - startNum + 1 因为C#的Random类不进行种子设置的话是伪随机，所以我们要改进一下Random类的Next方法，让它尽可能朝着真随机靠近。
优化后的代码如下：

 public static int Random(int starNum, int endNum)
 {
     byte [] randomBytes = new byte[4];
     RNGCryptoServiceProvider rngProvider = new RNGCryptoServiceProvider();
     rngProvider.GetBytes(randomBytes);
     Int32 iSeed = BitConverter.ToInt32(randomBytes, 0);
     Random random = new Random(iSeed);
     return random.Next(starNum, endNum + 1);
 }

 public static bool IsParameterValid(int startNum, int endNum, int needCount)
 {
     if (startNum < 0 || endNum <0 || startNum > endNum || needCount == 0 || needCount > endNum - startNum + 1)
     {
         return false;
     }
     return true;
 }

方法一 使用两个数组，从第一个数组中随机位置抽取一个，放到第二个数组中，并且在第一个数组中删除这个值，接下来从第一个数组的剩余数据中重复上面的步骤，直到第二个数组中获得了目标个数的值停止。代码如下：

public static List<int> PickMethod1(int startNum, int endNum, int needCount)
{
    if (!IsParameterValid(startNum, endNum, needCount))
    {
        return null;
    }
    List<int> posList = new List<int>();
    List<int> newPosList = new List<int>();
    for (int i = 0; i <= endNum - startNum; i++)
    {
        posList.Add(i);
    }
    int count = 0;
    while (count < needCount)
    {
        int pickPos = Random(0, posList.Count -1);
        newPosList.Add(posList[pickPos]);
        posList.RemoveAt(pickPos);
        count++;
    }
    return newPosList;
}

优点：从剩余的数据中随机取值，不用判断重复，相对于方法二来说速度会更快，特别是needNum 很接近 endNum - startNum + 1的时候，会更加明显
缺点：需要一个额外的数组，需要更多的内存

方法二 使用HashTable，在一个循环中不停地在范围内随机的取值，并且检查检查这个值是否在HashTable中，如果不存在则存放到Hashtable中，如果存在则重复前面的步骤，直到Hashtable的Count数量达到想要的数量值。
代码如下：

public static List<int> PickMethod2(int startNum, int endNum, int needCount)
{
    if (!IsParameterValid(startNum, endNum, needCount))
    {
        return null;
    }
    Hashtable tb = new Hashtable();
    while (tb.Count < needCount)
    {
        int pickPos = Random(0, endNum - startNum);
        if (!tb.ContainsKey(pickPos))
        {
            tb.Add(pickPos, pickPos);
        }
    }
    List<int> posList = new List<int>();
    foreach (int key in tb.Keys)
    {
        posList.Add(key);
    }
    return posList;
}

优点：只需要一个Hashtable就可以解决，节省空间，需要的内存更少，算法也更简洁。
缺点：每次随机获取一个数据，都需要判断是否已存在，这会加大计算量，特别是needNum 很接近 endNum - startNum + 1的时候，会更加明显

完整代码：

MathTools.cs

C#范围内生成不重复随机数#

完整代码：#

C#范围内生成不重复随机数

完整代码：