C#随机数生成：完整指南
1. 理解Random类
C#的System.Random类是生成伪随机数的主要工具。这些数并非真正的随机数（需要物理熵源），但在大多数应用中，其序列看起来是随机的。它们是由一个初始的种子值确定性地生成的。相同的种子会产生相同的序列，这对于调试很有用，但对于需要真正随机性的应用程序来说，这一点至关重要。
2. 生成随机整数
核心方法是Random.Next()。主要重载方法：
Next()：返回一个小于int.MaxValue的非负整数。Next(maxValue)：返回一个小于maxValue的非负整数（maxValue必须为正数）。Next(minValue, maxValue)：返回一个大于等于minValue且小于maxValue的整数（maxValue>minValue）。
示例：
using System;
public class RandomNumberGenerator
{
public static void Main(string[] args)
{
Random random = new Random();
int randomNumber1 = random.Next(10); // 0 到 9
Console.WriteLine($"随机数 1: {randomNumber1}");
int randomNumber2 = random.Next(5, 15); // 5 到 14
Console.WriteLine($"随机数 2: {randomNumber2}");
}
}
3. 生成随机浮点数
要生成0.0（包含）到1.0（不包含）之间的随机双精度浮点数，可以使用random.NextDouble()。可以通过缩放和偏移来获得其他范围：
double randomNumber = random.NextDouble() * 100; // 0.0 到 100.0
4. 高效生成多个随机数
当生成许多数字时，重用单个Random实例可以提高效率。快速创建多个实例（使用默认构造函数，由系统时钟播种）可能会导致相似的序列，从而降低表面的随机性。
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int randomNumber = random.Next(1, 101); // 1 到 100（包含）
Console.WriteLine($"随机数 {i + 1}: {randomNumber}");
}
5. 随机数生成器的种子
通过向Random构造函数提供种子来控制序列：
- 可重复性：相同的种子 = 相同的序列（对于测试至关重要）。
- 特定序列：对于模拟很有用。
Random random1 = new Random(12345);
Console.WriteLine($"种子为 12345 的随机数: {random1.Next(100)}");
Random random2 = new Random(12345);
Console.WriteLine($"种子为 12345 的随机数（再次）：{random2.Next(100)}"); // 与上面相同
Random random3 = new Random(); // 使用当前时间作为种子
Console.WriteLine($"使用当前时间作为种子的随机数: {random3.Next(100)}");
6. 密码学安全的随机数
对于安全敏感的应用程序，切勿使用System.Random。请改用System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator。
7. 结论
Random类提供简单的伪随机数生成。理解种子和实例重用对于可重复性和效率至关重要。对于安全性，优先使用密码学安全的随机数生成器。
8. 常见问题
问：这些数字是真正随机的吗？ 答：不是，是伪随机的。它们看起来是随机的，但实际上是确定性生成的。
问：如何生成随机浮点数？ 答：使用random.NextDouble()并根据需要进行缩放/偏移。
问：密码学安全的随机数呢？ 答：使用System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator。