Question

给出一直播种的随机：

Random r = new Random(0);

调用r.Next()始终生成相同的系列;那么有没有办法快速发现该系列中的 N -th值，而无需调用r.Next() N 次？

我的场景是通过r.Next()创建的大量值。应用程序偶尔会在任意索引处从数组中读取值。我想通过消除数组来优化内存使用，而是根据需要生成值。但强迫r.Next() 500万次模拟数组的第500万个索引比存储数组更昂贵。是否有可能缩短你的方式到Nth .Next（）值，没有/少循环？

Answer 1

我不知道BCL中使用的PRNG的细节，但我的猜测是你会发现很难/不可能为 N 找到一个漂亮的，封闭式的解决方案 - 该系列的价值。

这个解决方法怎么样：

将种子设为随机数生成器所需的索引，然后选择第一个生成的数字。这同样是“确定性的”，并且在O（1）空间中为您提供了广泛的范围。

static int GetRandomNumber(int index)
{
    return new Random(index).Next();
}

Answer 2

理论上如果您知道确切的算法和初始状态，您就可以复制该系列，但最终结果与调用r.next（）完全相同。

根据您需要随机数的“好”程度，您可以考虑根据Linear congruential generator创建自己的PRNG，这相对容易/快速生成数字。如果您可以使用“坏”PRNG，可能还有其他算法可能更适合您的目的。这是否比从r.next（）存储大量数字更快/更好是另一个问题。

Answer 3

不，我不相信有。对于某些RNG算法（例如线性同余生成器），原则上可以在不迭代n步的情况下获得第n个值，但Random类不提供这样做的方法。

我不确定它使用的算法原则上是否可行 - 它是Knuth的减法RNG的变体（文档中未公开的细节），看起来原始的Knuth RNG应该等同于某种类型的允许访问第n个值的多项式算术，但（1）我实际上没有检查过这个，（2）微软所做的任何调整都可能会破坏它。

如果你有一个足够好的“加扰”函数f那么你可以使用f（0），f（1），f（2），...作为你的随机数序列，而不是f（0）， f（f（0）），f（f（f（0）））等（后者大致大多数RNG所做的事情）然后当然在任何时候启动序列都是微不足道的请你点。但是你需要选择一个好的f，它可能比标准RNG慢。

Answer 4

您可以构建自己的“索引”按需词典＆amp; '随机价值'。这假设您每次程序运行时始终以相同的顺序“请求”索引，或者您不关心每次程序运行时结果是否相同。

Random rnd = new Random(0);
Dictionary<int,int> randomNumbers = new Dictionary<int,int>();
int getRandomNumber(int index)
{
    if (!randomNumbers.ContainsKey(index))
        randomNumbers[index] = rnd.Next();
    return randomNumbers[index];
}

Random.Next（） - 找到Nth .Next（）

4 个答案: