为什么随机次数在连续的循环迭代中产生相同的值？

循环中的随机数生成问题

本文解决了在循环中使用 Random.Next() 时遇到的常见问题：连续迭代产生相同的随机数。 当多个 Random 对象快速连续实例化时，此问题通常会出现。

问题场景：

考虑以下代码片段：

<code class="language-csharp">class A
{
    Random rnd = new Random();
    public void Count()
    {
        int r1 = rnd.Next(-1, 1);
        int r2 = rnd.Next(-1, 1);
        // ... further code using r1 and r2 ...
    }
}

class B
{
    List<A> listOfA = new List<A>();
    public B()
    {
        // ... populate listOfA ...
        foreach (A instance in listOfA)
        {
            instance.Count();
        }
    }
}</code>

如果 listOfA 包含类 A 的多个实例，则每个 A 对象都会创建自己的 Random 实例。 由于高速实例化，这些Random对象可能会收到相同的种子值（通常来自系统时钟），从而产生相同的随机数序列。

根本原因：

问题源于默认的 Random 构造函数依赖系统时钟进行播种。 如果在很短的时间内创建多个 Random 对象，它们会收到几乎相同的种子值，从而生成相同的伪随机数。

解决方案：单个随机实例

解决方案很简单：创建一个 Random 实例并在类 A 的所有实例中重用它。 这可确保生成唯一的、不重复的随机数序列。

这是更正后的代码：

<code class="language-csharp">class A
{
    private Random rnd;
    public A(Random rnd)
    {
        this.rnd = rnd;
    }

    public void Count()
    {
        int r1 = rnd.Next(-1, 1);
        int r2 = rnd.Next(-1, 1);
        // ... further code using r1 and r2 ...
    }
}

class B
{
    Random rnd = new Random();
    List<A> listOfA = new List<A>();
    public B()
    {
        // ... populate listOfA, passing rnd to the constructor ...
        foreach (A instance in listOfA)
        {
            instance.Count();
        }
    }
}</code>

通过将单个 Random 实例 (rnd) 注入到 A 类构造函数中，我们保证对 rnd.Next() 的所有调用都来自相同的、正确的种子序列。 这有效地消除了重复随机数的生成。

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