c# - int.MinValue和int.MaxValue之间的随机数(含)

这有点令人困惑:Random.Next()具有一个接受最小值和最大值的重载。此重载返回一个大于或等于最小值(包含)且小于最大值(不含)的数字。

我想包括整个范围，包括最大值。在某些情况下，我可以通过将最大值加一个来完成此操作。但是在这种情况下，最大值可以是int.MaxValue，对此添加一个值将无法完成我想要的操作。

那么，有没有人知道从int.MinValue到int.MaxValue(包括整个范围)获得随机数的好技巧？

更新:

请注意，下限范围可以是int.MinValue，也可以是其他内容。如果我知道它始终是int.MinValue，那么问题会更简单。

最佳答案

Random.Next(int minValue, int maxValue)的internal implementation会为大范围(例如Int32.MinValue和Int32.MaxValue之间的范围)生成两个样本。对于NextInclusive方法，我不得不使用另一个大范围的Next，总共有四个样本。因此，性能应与填充4个字节(每个字节一个样本)的缓冲区的版本相当。

public static class RandomExtensions
{
    public static int NextInclusive(this Random random, int minValue, int maxValue)
    {
        if (maxValue == Int32.MaxValue)
        {
            if (minValue == Int32.MinValue)
            {
                var value1 = random.Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue);
                var value2 = random.Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue);
                return value1 < value2 ? value1 : value1 + 1;
            }
            return random.Next(minValue - 1, Int32.MaxValue) + 1;
        }
        return random.Next(minValue, maxValue + 1);
    }

}

一些结果:

new Random(0).NextInclusive(int.MaxValue - 1, int.MaxValue); // returns int.MaxValue
new Random(1).NextInclusive(int.MaxValue - 1, int.MaxValue); // returns int.MaxValue - 1
new Random(0).NextInclusive(int.MinValue, int.MinValue + 1); // returns int.MinValue + 1
new Random(1).NextInclusive(int.MinValue, int.MinValue + 1); // returns int.MinValue
new Random(24917099).NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue); // returns int.MinValue
var random = new Random(784288084);
random.NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue);
random.NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue); // returns int.MaxValue

更新:我的实现在尽可能大的范围内(Int32.MinValue-Int32.MaxValue)具有中等性能，因此我想出了一个新的速度快4倍的性能。它在我的机器上每秒产生约22,000,000个随机数。我认为它不会比这更快。

public static int NextInclusive(this Random random, int minValue, int maxValue)
{
    if (maxValue == Int32.MaxValue)
    {
        if (minValue == Int32.MinValue)
        {
            var value1 = random.Next() % 0x10000;
            var value2 = random.Next() % 0x10000;
            return (value1 << 16) | value2;
        }
        return random.Next(minValue - 1, Int32.MaxValue) + 1;
    }
    return random.Next(minValue, maxValue + 1);
}

一些结果:

new Random(0).NextInclusive(int.MaxValue - 1, int.MaxValue); // = int.MaxValue
new Random(1).NextInclusive(int.MaxValue - 1, int.MaxValue); // = int.MaxValue - 1
new Random(0).NextInclusive(int.MinValue, int.MinValue + 1); // = int.MinValue + 1
new Random(1).NextInclusive(int.MinValue, int.MinValue + 1); // = int.MinValue
new Random(1655705829).NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue); // = int.MaxValue
var random = new Random(1704364573);
random.NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue);
random.NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue);
random.NextInclusive(int.MinValue, int.MaxValue); // = int.MinValue

关于c# - int.MinValue和int.MaxValue之间的随机数(含)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/57118385/