我想使用RNGCryptoServiceProvider作为我的随机数源。因为它只能将它们作为字节值数组输出,如何将它们转换为0到1的双精度值,同时保持结果的一致性?
答案 0 :(得分:12)
byte[] result = new byte[8];
rng.GetBytes(result);
return (double)BitConverter.ToUInt64(result,0) / ulong.MaxValue;
答案 1 :(得分:6)
我就是这样做的。
private static readonly System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider _secureRng;
public static double NextSecureDouble()
{
var bytes = new byte[8];
_secureRng.GetBytes(bytes);
var v = BitConverter.ToUInt64(bytes, 0);
// We only use the 53-bits of integer precision available in a IEEE 754 64-bit double.
// The result is a fraction,
// r = (0, 9007199254740991) / 9007199254740992 where 0 <= r && r < 1.
v &= ((1UL << 53) - 1);
var r = (double)v / (double)(1UL << 53);
return r;
}
巧合
9007199254740991 / 9007199254740992 is ~= 0.99999999999999988897769753748436
这就是Random.NextDouble
方法将返回的最大值(参见https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.random.nextdouble(v=vs.110).aspx)。
一般来说,连续均匀分布的标准差是(max - min)/ sqrt(12)。
如果样本量为1000,我可以在2%的误差范围内可靠地获得。
如果样本量为10000,我可以在1%的误差范围内可靠地使用。
以下是我验证这些结果的方法。
[Test]
public void Randomness_SecureDoubleTest()
{
RunTrials(1000, 0.02);
RunTrials(10000, 0.01);
}
private static void RunTrials(int sampleSize, double errorMargin)
{
var q = new Queue<double>();
while (q.Count < sampleSize)
{
q.Enqueue(Randomness.NextSecureDouble());
}
for (int k = 0; k < 1000; k++)
{
// rotate
q.Dequeue();
q.Enqueue(Randomness.NextSecureDouble());
var avg = q.Average();
// Dividing by n−1 gives a better estimate of the population standard
// deviation for the larger parent population than dividing by n,
// which gives a result which is correct for the sample only.
var actual = Math.Sqrt(q.Sum(x => (x - avg) * (x - avg)) / (q.Count - 1));
// see http://stats.stackexchange.com/a/1014/4576
var expected = (q.Max() - q.Min()) / Math.Sqrt(12);
Assert.AreEqual(expected, actual, errorMargin);
}
}
答案 2 :(得分:-2)
您可以使用BitConverter.ToDouble(...)方法。它接受一个字节数组并返回一个Double。对于大多数其他原始类型,以及从基元到字节数组的方法都是相应的方法。
答案 3 :(得分:-2)
使用BitConverter将随机字节序列转换为Double:
byte[] random_bytes = new byte[8]; // BitConverter will expect an 8-byte array
new RNGCryptoServiceProvider().GetBytes(random_bytes);
double my_random_double = BitConverter.ToDouble(random_bytes, 0);