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在 C# 中随机化泛型列表顺序的最佳方法是什么？我在一个列表中有一组有限的 75 个数字，我想分配一个随机顺序，以便为彩票类型的应用程序绘制它们。

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(I)List使用基于Fisher-Yates shuffle的扩展方法随机播放任何内容：

private static Random rng = new Random();  

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)  
{  
    int n = list.Count;  
    while (n > 1) {  
        n--;  
        int k = rng.Next(n + 1);  
        T value = list[k];  
        list[k] = list[n];  
        list[n] = value;  
    }  
}

用法：

List<Product> products = GetProducts();
products.Shuffle();

上面的代码使用备受批评的 System.Random 方法来选择交换候选者。它很快，但不像它应该的那样随机。如果您需要在随机播放中获得更好的随机性，请使用 System.Security.Cryptography 中的随机数生成器，如下所示：

using System.Security.Cryptography;
...
public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    RNGCryptoServiceProvider provider = new RNGCryptoServiceProvider();
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        byte[] box = new byte[1];
        do provider.GetBytes(box);
        while (!(box[0] < n * (Byte.MaxValue / n)));
        int k = (box[0] % n);
        n--;
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
    }
}

此博客（WayBack Machine）提供了一个简单的比较。

编辑：自从几年前写下这个答案以来，很多人都评论或写信给我，指出我比较中的一个愚蠢的大缺陷。他们当然是对的。如果按照预期的方式使用 System.Random，它没有任何问题。在我上面的第一个示例中，我在 Shuffle 方法中实例化了 rng 变量，如果要重复调用该方法，这会带来麻烦。下面是一个固定的完整示例，基于今天从@weston 收到的关于 SO 的非常有用的评论。

程序.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

namespace SimpleLottery
{
  class Program
  {
    private static void Main(string[] args)
    {
      var numbers = new List<int>(Enumerable.Range(1, 75));
      numbers.Shuffle();
      Console.WriteLine("The winning numbers are: {0}", string.Join(",  ", numbers.GetRange(0, 5)));
    }
  }

  public static class ThreadSafeRandom
  {
      [ThreadStatic] private static Random Local;

      public static Random ThisThreadsRandom
      {
          get { return Local ?? (Local = new Random(unchecked(Environment.TickCount * 31 + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId))); }
      }
  }

  static class MyExtensions
  {
    public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
    {
      int n = list.Count;
      while (n > 1)
      {
        n--;
        int k = ThreadSafeRandom.ThisThreadsRandom.Next(n + 1);
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
      }
    }
  }
}
于 2009-08-11T20:07:57.797 回答
433

如果我们只需要以完全随机的顺序打乱项目（只是为了混合列表中的项目），我更喜欢这个简单而有效的代码，它按 guid 排序项目......

var shuffledcards = cards.OrderBy(a => Guid.NewGuid()).ToList();

正如人们在评论中指出的那样，GUID 不能保证是随机的，所以我们应该使用真正的随机数生成器：

private static Random rng = new Random();
...
var shuffledcards = cards.OrderBy(a => rng.Next()).ToList();
于 2010-11-23T23:34:14.907 回答
127

我对这里这个简单算法的所有笨重版本感到有点惊讶。Fisher-Yates（或 Knuth shuffle）有点棘手但非常紧凑。为什么很棘手？因为您需要注意您的随机数生成器r(a,b)返回的值b是包含还是排除。我还编辑了维基百科的描述，这样人们就不会盲目地遵循伪代码并创建难以检测的错误。对于 .Net，Random.Next(a,b)返回数字除外bso 事不宜迟，以下是它在 C#/.Net 中的实现方式：

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list, Random rnd)
{
    for(var i=list.Count; i > 0; i--)
        list.Swap(0, rnd.Next(0, i));
}

public static void Swap<T>(this IList<T> list, int i, int j)
{
    var temp = list[i];
    list[i] = list[j];
    list[j] = temp;
}

试试这个代码。

于 2014-03-26T17:41:15.273 回答
81

IEnumerable 的扩展方法：

public static IEnumerable<T> Randomize<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    Random rnd = new Random();
    return source.OrderBy<T, int>((item) => rnd.Next());
}
于 2010-08-11T08:54:59.893 回答
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想法是获取具有项目和随机顺序的匿名对象，然后按此顺序重新排序项目并返回值：

var result = items.Select(x => new { value = x, order = rnd.Next() })
            .OrderBy(x => x.order).Select(x => x.value).ToList()
于 2018-07-31T06:00:34.813 回答
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    public static List<T> Randomize<T>(List<T> list)
    {
        List<T> randomizedList = new List<T>();
        Random rnd = new Random();
        while (list.Count > 0)
        {
            int index = rnd.Next(0, list.Count); //pick a random item from the master list
            randomizedList.Add(list[index]); //place it at the end of the randomized list
            list.RemoveAt(index);
        }
        return randomizedList;
    }
于 2008-11-07T21:18:36.337 回答
9

编辑 这RemoveAt是我以前版本的一个弱点。该解决方案克服了这一点。

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(
        this IEnumerable<T> source,
        Random generator = null)
{
    if (generator == null)
    {
        generator = new Random();
    }

    var elements = source.ToArray();
    for (var i = elements.Length - 1; i >= 0; i--)
    {
        var swapIndex = generator.Next(i + 1);
        yield return elements[swapIndex];
        elements[swapIndex] = elements[i];
    }
}

请注意可选的Random generator，如果 的基本框架实现Random不是线程安全的或加密强度不足以满足您的需求，您可以将您的实现注入到操作中。

Random可以在此答案中找到适用于线程安全加密强实现的合适实现。

这是一个想法，以（希望）有效的方式扩展 IList。

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    var choices = Enumerable.Range(0, list.Count).ToList();
    var rng = new Random();
    for(int n = choices.Count; n > 1; n--)
    {
        int k = rng.Next(n);
        yield return list[choices[k]];
        choices.RemoveAt(k);
    }

    yield return list[choices[0]];
}

于 2011-10-27T08:43:07.820 回答
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如果您不介意使用 two Lists，那么这可能是最简单的方法，但可能不是最有效或不可预测的方法：

List<int> xList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
List<int> deck = new List<int>();

foreach (int xInt in xList)
    deck.Insert(random.Next(0, deck.Count + 1), xInt);
于 2013-12-22T01:33:59.693 回答
5

当不希望修改原始文件时，这是我首选的随机播放方法。它是Fisher-Yates“由内而外”算法的一种变体，适用于任何可枚举序列（source不需要从一开始就知道的长度）。

public static IList<T> NextList<T>(this Random r, IEnumerable<T> source)
{
  var list = new List<T>();
  foreach (var item in source)
  {
    var i = r.Next(list.Count + 1);
    if (i == list.Count)
    {
      list.Add(item);
    }
    else
    {
      var temp = list[i];
      list[i] = item;
      list.Add(temp);
    }
  }
  return list;
}

该算法也可以通过分配一个范围 from 0tolength - 1并通过将随机选择的索引与最后一个索引交换来随机耗尽索引来实现，直到所有索引都被恰好选择一次。上面的代码完成了完全相同的事情，但没有额外的分配。这很整洁。

关于Random类，它是一个通用的数字生成器（如果我在玩彩票，我会考虑使用不同的东西）。默认情况下，它还依赖于基于时间的种子值。问题的一个小缓解方法是Random使用RNGCryptoServiceProvider或您可以RNGCryptoServiceProvider在与此类似的方法中使用 （见下文）来生成统一选择的随机双浮点值，但运行彩票几乎需要了解随机性和性质随机性来源。

var bytes = new byte[8];
_secureRng.GetBytes(bytes);
var v = BitConverter.ToUInt64(bytes, 0);
return (double)v / ((double)ulong.MaxValue + 1);

生成随机双精度数（仅在 0 和 1 之间）的目的是用于缩放到整数解。如果您需要根据随机双精度从列表中选择一些东西，x那总是0 <= x && x < 1很简单。

return list[(int)(x * list.Count)];

享受！

于 2015-09-19T09:43:39.213 回答
4

我通常使用：

var list = new List<T> ();
fillList (list);
var randomizedList = new List<T> ();
var rnd = new Random ();
while (list.Count != 0)
{
    var index = rnd.Next (0, list.Count);
    randomizedList.Add (list [index]);
    list.RemoveAt (index);
}
于 2008-11-07T19:35:30.087 回答
3

如果您有一个固定数字 (75)，您可以创建一个包含 75 个元素的数组，然后枚举您的列表，将元素移动到数组中的随机位置。您可以使用Fisher-Yates shuffle生成列表编号到数组索引的映射。

于 2008-11-07T19:35:19.960 回答
3

您可以使用这个简单的扩展方法来实现

public static class IEnumerableExtensions
{

    public static IEnumerable<t> Randomize<t>(this IEnumerable<t> target)
    {
        Random r = new Random();

        return target.OrderBy(x=>(r.Next()));
    }        
}

您可以通过执行以下操作来使用它

// use this on any collection that implements IEnumerable!
// List, Array, HashSet, Collection, etc

List<string> myList = new List<string> { "hello", "random", "world", "foo", "bar", "bat", "baz" };

foreach (string s in myList.Randomize())
{
    Console.WriteLine(s);
}
于 2014-08-24T17:48:56.687 回答
3

只是想建议一个使用IComparer<T>and的变体List.Sort()：

public class RandomIntComparer : IComparer<int>
{
    private readonly Random _random = new Random();
    
    public int Compare(int x, int y)
    {
        return _random.Next(-1, 2);
    }
}

用法：

list.Sort(new RandomIntComparer());
于 2020-09-08T18:27:35.970 回答
2

我在网上找到了一个有趣的解决方案。

礼貌：https ://improveandrepeat.com/2018/08/a-simple-way-to-shuffle-your-lists-in-c/

var shuffled = myList.OrderBy(x => Guid.NewGuid()).ToList();

于 2020-05-24T06:29:02.557 回答
2

可以使用 morelinq 包中的 Shuffle 扩展方法，它适用于 IEnumerables

安装包 morelinq

using MoreLinq;
...    
var randomized = list.Shuffle();
于 2020-10-09T06:35:41.620 回答
1

对已接受答案的简单修改，返回一个新列表而不是就地工作，并IEnumerable<T>像许多其他 Linq 方法一样接受更通用的答案。

private static Random rng = new Random();

/// <summary>
/// Returns a new list where the elements are randomly shuffled.
/// Based on the Fisher-Yates shuffle, which has O(n) complexity.
/// </summary>
public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> list) {
    var source = list.ToList();
    int n = source.Count;
    var shuffled = new List<T>(n);
    shuffled.AddRange(source);
    while (n > 1) {
        n--;
        int k = rng.Next(n + 1);
        T value = shuffled[k];
        shuffled[k] = shuffled[n];
        shuffled[n] = value;
    }
    return shuffled;
}
于 2017-09-08T01:59:38.050 回答
1 
    List<T> OriginalList = new List<T>();
    List<T> TempList = new List<T>();
    Random random = new Random();
    int length = OriginalList.Count;
    int TempIndex = 0;

    while (length > 0) {
        TempIndex = random.Next(0, length);  // get random value between 0 and original length
        TempList.Add(OriginalList[TempIndex]); // add to temp list
        OriginalList.RemoveAt(TempIndex); // remove from original list
        length = OriginalList.Count;  // get new list <T> length.
    }

    OriginalList = new List<T>();
    OriginalList = TempList; // copy all items from temp list to original list.
于 2019-07-01T13:32:57.033 回答
1

这是 Fisher-Yates shuffle 的一个实现，它允许指定要返回的元素数量；因此，没有必要在获取所需数量的元素之前先对整个集合进行排序。

交换元素的顺序与默认相反；并从第一个元素继续到最后一个元素，因此检索集合的子集会产生与洗牌整个集合相同的（部分）序列：

collection.TakeRandom(5).SequenceEqual(collection.Shuffle().Take(5)); // true

该算法基于 Durstenfeld 的（现代）版本的 Wikipedia 上的Fisher-Yates shuffle。

public static IList<T> TakeRandom<T>(this IEnumerable<T> collection, int count, Random random) => shuffle(collection, count, random);
public static IList<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> collection, Random random) => shuffle(collection, null, random);
private static IList<T> shuffle<T>(IEnumerable<T> collection, int? take, Random random)
{
    var a = collection.ToArray();
    var n = a.Length;
    if (take <= 0 || take > n) throw new ArgumentException("Invalid number of elements to return.");
    var end = take ?? n;
    for (int i = 0; i < end; i++)
    {
        var j = random.Next(i, n);
        (a[i], a[j]) = (a[j], a[i]);
    }

    if (take.HasValue) return new ArraySegment<T>(a, 0, take.Value);
    return a;
}
于 2020-07-25T13:10:23.517 回答
1

通过使用元组进行交换，您可以使 Fisher-Yates shuffle 更加简洁和富有表现力。

private static readonly Random random = new Random();

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        n--;
        int k = random.Next(n + 1);
        (list[k], list[n]) = (list[n], list[k]);
    }
}
于 2021-09-17T08:46:32.963 回答
0

这是一个高效的 Shuffler，它返回一个混洗值的字节数组。它永远不会洗牌超过需要。它可以从之前停止的地方重新启动。我的实际实现（未显示）是一个 MEF 组件，它允许用户指定替换洗牌器。

    public byte[] Shuffle(byte[] array, int start, int count)
    {
        int n = array.Length - start;
        byte[] shuffled = new byte[count];
        for(int i = 0; i < count; i++, start++)
        {
            int k = UniformRandomGenerator.Next(n--) + start;
            shuffled[i] = array[k];
            array[k] = array[start];
            array[start] = shuffled[i];
        }
        return shuffled;
    }

`

于 2013-01-24T21:26:56.207 回答
0

您的问题是如何随机化列表。这表示：

  1. 所有独特的组合都应该有可能发生
  2. 所有独特的组合都应该以相同的分布出现（AKA 是无偏的）。

为这个问题发布的大量答案不满足上述“随机”的两个要求。

这是遵循 Fisher-Yates shuffle 方法的紧凑、无偏伪随机函数。

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list, Random rnd)
{
    for (var i = list.Count-1; i > 0; i--)
    {
        var randomIndex = rnd.Next(i + 1); //maxValue (i + 1) is EXCLUSIVE
        list.Swap(i, randomIndex); 
    }
}

public static void Swap<T>(this IList<T> list, int indexA, int indexB)
{
   var temp = list[indexA];
   list[indexA] = list[indexB];
   list[indexB] = temp;
}
于 2020-08-10T21:43:41.720 回答
-1

这是执行此操作的线程安全方法：

public static class EnumerableExtension
{
    private static Random globalRng = new Random();

    [ThreadStatic]
    private static Random _rng;

    private static Random rng 
    {
        get
        {
            if (_rng == null)
            {
                int seed;
                lock (globalRng)
                {
                    seed = globalRng.Next();
                }
                _rng = new Random(seed);
             }
             return _rng;
         }
    }

    public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> items)
    {
        return items.OrderBy (i => rng.Next());
    }
}
于 2013-03-28T17:29:12.197 回答
-1 
 public Deck(IEnumerable<Card> initialCards) 
    {
    cards = new List<Card>(initialCards);
    public void Shuffle() 
     }
    {
        List<Card> NewCards = new List<Card>();
        while (cards.Count > 0) 
        {
            int CardToMove = random.Next(cards.Count);
            NewCards.Add(cards[CardToMove]);
            cards.RemoveAt(CardToMove);
        }
        cards = NewCards;
    }

public IEnumerable<string> GetCardNames() 

{
    string[] CardNames = new string[cards.Count];
    for (int i = 0; i < cards.Count; i++)
    CardNames[i] = cards[i].Name;
    return CardNames;
}

Deck deck1;
Deck deck2;
Random random = new Random();

public Form1() 
{

InitializeComponent();
ResetDeck(1);
ResetDeck(2);
RedrawDeck(1);
 RedrawDeck(2);

}



 private void ResetDeck(int deckNumber) 
    {
    if (deckNumber == 1) 
{
      int numberOfCards = random.Next(1, 11);
      deck1 = new Deck(new Card[] { });
      for (int i = 0; i < numberOfCards; i++)
           deck1.Add(new Card((Suits)random.Next(4),(Values)random.Next(1, 14)));
       deck1.Sort();
}


   else
    deck2 = new Deck();
 }

private void reset1_Click(object sender, EventArgs e) {
ResetDeck(1);
RedrawDeck(1);

}

private void shuffle1_Click(object sender, EventArgs e) 
{
    deck1.Shuffle();
    RedrawDeck(1);

}

private void moveToDeck1_Click(object sender, EventArgs e) 
{

    if (listBox2.SelectedIndex >= 0)
    if (deck2.Count > 0) {
    deck1.Add(deck2.Deal(listBox2.SelectedIndex));

}

    RedrawDeck(1);
    RedrawDeck(2);

}
于 2014-06-16T18:52:15.177 回答
-2 
private List<GameObject> ShuffleList(List<GameObject> ActualList) {


    List<GameObject> newList = ActualList;
    List<GameObject> outList = new List<GameObject>();

    int count = newList.Count;

    while (newList.Count > 0) {

        int rando = Random.Range(0, newList.Count);

        outList.Add(newList[rando]);

        newList.RemoveAt(rando);

     

    }

    return (outList);

}

用法 ：

List<GameObject> GetShuffle = ShuffleList(ActualList);
于 2020-11-06T07:20:33.720 回答
-4

肯定是旧帖子，但我只使用 GUID。 

Items = Items.OrderBy(o => Guid.NewGuid().ToString()).ToList();

GUID 始终是唯一的，因为每次结果都更改时它会重新生成。

于 2015-04-11T16:24:55.323 回答
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解决这类问题的一个非常简单的方法是在列表中使用多个随机元素交换。

在伪代码中，这看起来像这样：

do 
    r1 = randomPositionInList()
    r2 = randomPositionInList()
    swap elements at index r1 and index r2 
for a certain number of times
于 2008-11-07T19:36:14.250 回答