Question

我正在尝试编写一个函数，该函数使用默认的RandomNumberGenerator实现来生成指定范围内的Int32值。

void GenerateRandom (int [] data, int minInclusive, int maxExclusive)
{
    int size = 0;
    int length = 0;
    byte [] bytes = null;

    size = (int) Math.Ceiling(Math.Log(Math.Abs(maxExclusive - minInclusive), 2));
    length = data.Length * size;
    var bytes = new byte [length];

    using (RandomNumberGenerator generator = RandomNumberGenerator.Create())
    {
        generator.GetBytes(bytes);
    }

    // How to effectively convert this `byte []` to an `int []` within the specified range?
}

一种尝试是生成长度为(data.Length * ((int) Math.Ceiling(Math.Log(Math.Abs(maxExclusive - minInclusive), 2))))的随机字节数组，并将每个x个字节组合成一个int。无论指定的范围如何，这种方法当然具有向较大值偏移的巨大缺点，因为多个最重要的字节几乎不可能为零。

任何输入都将不胜感激。虽然我在这里使用.NET，但平台/语言并不重要。寻找概念暗示。

请注意，我已经熟悉.NET中的Random类，但我只想知道如何在能够使用RandomNumberGenerator的情况下手动执行此操作。

Answer 1

unsafe static int[] GenerateRandom(int length, int minInclusive, int maxExclusive)
{
    var bytes = new byte[length * 4];
    var ints = new int[length];

    var ratio = uint.MaxValue / (double)(maxExclusive - minInclusive);

    using (RandomNumberGenerator generator = RandomNumberGenerator.Create())
    {
        generator.GetBytes(bytes);
        fixed(byte* b = bytes)
        {
            uint* i = (uint*)b;
            for(int j = 0; j < length; j++, i++)
            {
                ints[j] = minInclusive + (int)(*i / ratio);
            }
        }
    }

    return ints;
}

我做了一点测试：

var ints = GenerateRandom(1000000, 0, 300);

var groups = ints.GroupBy(x => x).Select(g => new { value = g.Key, count = g.Count() });
var hist = Enumerable.Range(0, 300).Join(groups, x => x, g => g.value, (x, g) => new { value = x, count = g.count }).ToList();

var max = hist.OrderByDescending(x => x.value).First();
var min = hist.First();

0和300与min.count = 3301和max.count = 3358之间的所有数字的结果非常随机。

将随机字节转换为指定范围内的整数

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