为什么Random.Next()总是返回相同的数字

Question

请考虑以下方法：

private static int GenerateRandomNumber(int seed, int max)
{
   return new Random(seed).Next(max);
}

在我的机器上，执行这个循环通过1500次迭代得到相同的数字：

  for (int i = 0; i < 1501; i++)
            {
                int random = GenerateRandomNumber(100000000, 999999999);
                Console.WriteLine(random.ToString());
                Console.ReadKey();
            }

每次迭代我得到的是145156561。

我没有紧急的问题，只是因为.Next(max)说“返回小于指定最大值的非负随机数”，所以我对这种行为很好奇。也许我没有理解某些基本的东西。

- Ta01

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“Seed” 的意思就是这样。 - SLaks

我现在明白了。我只是认为它在通过Intellisense展示的方式上不够明显。 - Ta01

Answer 1

你总是使用相同的种子来初始化一个新的实例，然后获取前面的最大值。通过使用种子，你可以确保获得相同的结果。

如果你想要一个静态的、随机数生成器生成不同的结果，你应该稍微修改一下代码。然而，由于 Random 不是线程安全的，当静态使用时，它需要进行一些同步操作。例如：

private static Random random;
private static object syncObj = new object();
private static void InitRandomNumber(int seed)
{
     random = new Random(seed);
}
private static int GenerateRandomNumber(int max)
{
     lock(syncObj)
     {
         if (random == null)
             random = new Random(); // Or exception...
         return random.Next(max);
     }
}

- Reed Copsey

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如果你需要大量的随机数，这可能会导致电脑崩溃 :-) 至少在使用C# 4.0以下版本时，请使用SpinLock或将Random对象设为线程静态。 - xanatos

你应该使用双重检查锁定。 - SLaks

@SLaks：并没有真正帮助——Random.Next()不是线程安全的，所以你总是需要一个锁。这里的锁不是为了懒惰实例化而存在... - Reed Copsey

@xanatos：真的-如果您从许多线程中使用此功能，则不建议使用此功能。在这种情况下，ThreadLocal <Random>可能是更好的选择，但除非必要，否则我会避免使用它，因为它有其自己独特的问题。 - Reed Copsey

作为一个免费的额外奖励，我将提供Jon Skeet关于Random和ThreadLocal的文章！:-) http://csharpindepth.com/Articles/Chapter12/Random.aspx - xanatos

Answer 2

迪尔伯特在2001年就遇到了同样的问题:

http://dilbert.com/strips/comic/2001-10-25/

巧合吗？

我不这么认为。

而随机数生成器random.org也表示同意：http://www.random.org/analysis/

- dbrin

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SO里真的没有幽默的空间吗？ - dbrin

虽然这个链接可能回答了问题，但最好在此处包含答案的基本部分并提供参考链接。如果链接页面更改，则仅有链接的答案可能会失效。- 来自审核 - jv42

尊敬的@jv42，恕我直言，我无法复制漫画内容，因此在这种情况下，链接是合理的。 - dbrin

你不能这样做，而且这也可能没有什么用。你在这里发布的答案应该包含有助于解决问题的有用内容。原始问题中存在一些代码错误，用于生成随机数，而不是关于 RNG 理论的问题。 - jv42

虽然我欣赏幽默，特别是迪尔伯特，但我认为你的“答案”并没有帮助。 - jv42

Answer 3

问题在于每次都使用相同的种子数创建新的Random实例。应该只创建一个Random实例（必要时将其存储在静态变量中），并简单地在该实例上调用next方法。

随机数生成并不是真正的随机，详见维基百科。

- Eric Giguere

Answer 4

大家好， 这也困扰了我很久，但答案很简单。在生成随机数之前改变种子。

例如： 我想要生成1到10之间的随机数。

Random rnd = new Random(DateTime.Now.Second);
int random_number = rnd.Next(10);

把它放在一个循环里并运行三次。它会输出小于10的随机数。

- Talha

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对于那些偶然看到这篇文章的人，需要说明的是，如果迭代次数足够大，这种方法将不起作用，因为随机种子不会是唯一的。 - C O

Answer 5

如果你不确定内部工作原理，可以查看维基百科进行了解，但这很简单。

public class MathCalculations
{
    private Random rnd = new Random();

    public Int32 getRandom(Int32 iMin, Int32 iMax)
    {
        return rnd.Next(iMin, iMax);
    }
}

public class Main
{
    MathCalculations mathCalculations = new MathCalculations();
    for (int i = 0; i < 6; i++)
    {
        getRandom(0,1000);
    }
}

将生成Number1、Number2、Number3、Number4、Number5和Number6（1个种子，1个包含许多数字序列的序列，随机*不是真正的随机，但是近似*）

但如果你这样做：

public class MathCalculations
{
    public Int32 getRandom(Int32 iMin, Int32 iMax)
    {  
        Random rnd = new Random();
        return rnd.Next(iMin, iMax);
    }
}

public class Main
{
    MathCalculations mathCalculations = new MathCalculations();
    for (int i = 0; i < 6; i++)
    {
        getRandom(0,1000);
    }
}

您现在会得到Number1，Number1，Number1，Number1，Number1，Number1（1个种子，6个相等的数字序列，每个相等的序列始终选择相同的起始数字）。 在某些时候，Number1将不同，因为种子随时间而变化。 但是您需要等一段时间才能完成这项工作，尽管如此，您永远不会从序列中选择number2。

原因是每次使用相同的种子生成新序列，因此序列一遍又一遍地重复，每次随机生成器都会选择其序列中的第一个数字，而在相同的种子下，它当然始终相同。 不确定这是否符合随机生成器的基本方法，但它的行为就是这样。

- user957537

Answer 6

伪随机数生成器通常通过选择种子来工作，然后基于该种子生成确定性序列。每次选择相同的种子，都会生成相同的序列。

在.NET中，只有“仅”2^32个不同的随机序列。

- Jens

Answer 7

如果有人正在寻找一个"快速而简单"的"解决方案"（我使用这个术语要谨慎），那么对于大多数人来说，这将足够。

int secondsSinceMidnight = Convert.ToInt32(DateTime.Now.Subtract(DateTime.Today).TotalSeconds);
Random rand = new Random(secondsSinceMidnight); 
var usuallyRandomId = rand.Next();

请注意我使用的通常随机。我同意标记为答案的项目是更正确的方法。

- AnthonyJ