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我需要生成范围为byte、ushort、sbyte、short、int和的随机数uint。我可以使用 C# 中的 Random 方法（例如values.Add((int)(random.Next(int.MinValue + 3, int.MaxValue - 2)));）为所有这些类型生成除 uint 之外的所有类型，因为Random.Next它只接受 int 值。

有没有一种简单的方法来生成随机数uint？

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最简单的方法可能是使用两个调用：一个用于 30 位，一个用于最后两个。此答案的早期版本假设Random.Next()具有 的包容性上限int.MaxValue，但事实证明它是独占的 - 所以我们只能获得 30 个统一位。

uint thirtyBits = (uint) random.Next(1 << 30);
uint twoBits = (uint) random.Next(1 << 2);
uint fullRange = (thirtyBits << 2) | twoBits;

（当然，您可以将其取为两个 16 位值，作为替代方案……或介于两者之间的各种选项。）

或者，您可以使用NextBytes填充 4 字节数组，然后使用BitConverter.ToUInt32.

于 2013-06-13T05:59:23.970 回答
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何塞的日光骰子

还是有一种简单的方法来生成真正的随机 uint？

我承认，这不是 OQ。很明显，有更快的方法来生成不真实的随机 uint。尽管如此，我认为没有人对生成这些太感兴趣，除非由于某种原因需要非平面分布。让我们从一些研究开始，以便在 C# 中轻松快速地完成它。当我编写代码时，简单和快速通常表现得像同义词。

第一：一些重要的属性

请参阅MSDN。

Random构造函数：

  • Random()Random：使用与时间相关的默认种子值初始化类的新实例。
  • Random(int seed)Random：使用指定的种子值初始化类的新实例。

为了提高性能，创建一个Random对象以随着时间的推移生成许多随机数，而不是重复创建新Random对象以生成一个随机数，因此：

private static Random rand = new Random();

Random方法：

  • rand.Next()：返回一个正随机数，大于等于零，小于int.MaxValue。
  • rand.Next(int max)：返回一个正随机数，大于等于0，小于max，max必须大于等于0。
  • rand.Next(int min, int max)：返回一个正随机数，大于等于min，小于max，max必须大于等于min。

作业显示，rand.Next()它的速度大约是 的两倍rand.Next(int max)。

第二：解决方案。

假设一个正整数只有两位，忘记符号位，它是零，rand.Next()以相等的概率返回三个不同的值：

00
01
10

对于真正的随机数，最低位为零的频率与最高位相同的频率为一。
为了使它适用于最低位使用：rand.Next(2)

假设一个 int 有 3 个位，rand.Next()返回 7 个不同的值：

000
001
010
011
100
101
110

要使其适用于最低两位，请使用：rand.Next(4)

假设一个 int 有n位。
要使其适用于n位，请使用：rand.Next(1 << n)

要使其在最多 30 位上工作，请使用：rand.Next(1 << 30)
它是最大值，1 << 31 大于int.MaxValue.

这导致了一种生成真正随机 uint 的方法：

private static uint rnd32()
{
    return (uint)(rand.Next(1 << 30)) << 2 | (uint)(rand.Next(1 << 2));
}

快速检查：产生零的机会是什么？

1 << 2 = 4 = 2 2 , 1 << 30 = 2 30

为零的机会是：1/2 2 * 1/2 30 = 1/2 32 uint 的总数，包括零：2 32
就像白天一样清晰，没有烟雾警报，不是吗？

最后：一个误导性的想法。

是否可以更快地使用rand.Next()

                            int.Maxvalue is:    (2^31)-1
   The largest value rand.Next() returns is:    (2^31)-2 
                           uint.MaxValue is:    (2^32)-1

当rand.Next()使用两次并将结果相加时，最大可能值为：

2*((2^31)-2) = (2^32)-4

与 uint.MaxValue 的区别在于：

(2^32)-1 - ((2^32)-4) = 3

要达到，必须添加uint.MaxValue另一个值，因此我们得到：rand.Next(4)

rand.Next() + rand.Next() + rand.Next(4)

产生零的机会是什么？

大约： 1/2 31 * 1/2 31 * 1/4 = 1/2 64，应该是 1/2 32

等一下，怎么样：

2 * rand.Next() + rand.Next(4)

同样，产生零的机会是什么？

大约： 1/2 31 * 1/4 = 1/2 33，太小而不能真正随机。

另一个简单的例子：

rand.Next(2) + rand.Next(2)，所有可能的结果：

       0 + 0 = 0
       0 + 1 = 1
       1 + 0 = 1
       1 + 1 = 2

等概率？想都别想。

结论：真随机数相加得到一个随机数，但不是真随机数。掷两个公平的骰子...

于 2013-08-20T10:05:18.410 回答
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生成随机数的最简单方法uint：

uint ui = (uint) new Random().Next(-int.MaxValue, int.MaxValue);
于 2021-04-08T11:25:15.057 回答
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使用 System.Random 设置范围，“uint u0 <= 返回值 <= uint u1”

从“零”（含）到“u”（含）的范围更容易开始。
你可以看看我的另一个 答案。 如果您对更快/更有效的方式感兴趣：
范围内的统一伪随机数。（这是相当多的代码/文本）。

在“rnd32(uint u)”下方返回： 0 <= value <= u 。
最困难的情况是：“u = int.MaxValue”。那么“do-loops”的第一次迭代
（外部和内部“do-loop”的单次迭代）返回有效值的机会是 50%。
两次迭代后，概率为 75%，以此类推。

外部“do-loop”迭代不止一次的机会很小。
在“u = int.MaxValue”的情况下：0%。

很明显：“rnd32(uint u0, uint u1)”返回一个介于 u0 (incl) 和 u1 (incl) 之间的值。 

private static Random rand = new Random();

private static uint rnd32(uint u)                                 //  0 <= x <= u
{
    uint x;
    if (u < int.MaxValue) return (uint)rand.Next((int)u + 1);
    do                                         
    {
        do x = (uint)rand.Next(1 << 30) << 2;
        while (x > u);
        x |= (uint)rand.Next(1 << 2);
    }
    while (x > u);
    return x;
}

private static uint rnd32(uint u0, uint u1)                      // set the range
{
    return u0 < u1 ? u0 + rnd32(u1 - u0) : u1 + rnd32(u0 - u1);
}
于 2013-09-08T20:12:45.713 回答