从范围中选择但排除某些数字[重复]

Question

是否可以从给定范围 (1-90) 中选择一个随机数，但排除某些数字。排除的数字是动态创建的，但假设它们是 3、8 和 80。

我设法创建了随机数生成器，但无法识别任何可以满足我要求的函数。

Random r = new Random();
this.num = r.Next(1, 90);

要排除的数字是先前生成的数字。因此，如果随机数为 1，则会将其添加到排除的数字列表中。

Answer 1

使用一些方便的扩展方法here，您可以创建一系列数字并从中随机选择。例如，使用这些扩展方法：

public static T RandomElement(this IEnumerable<T> enumerable)
{
    return enumerable.RandomElementUsing(new Random());
}

public static T RandomElementUsing(this IEnumerable<T> enumerable, Random rand)
{
    int index = rand.Next(0, enumerable.Count());
    return enumerable.ElementAt(index);
}

您可以将这些应用于过滤后的数字范围：

var random = Enumerable.Range(1, 90).Except(arrayOfRemovedNumbers).RandomElement();

Answer 2

创建一个容器来存放你不想要的数字：

var excludedNumbers = new List<int> { 1, 15, 35, 89 };

然后使用做类似的事情：

Random random = new Random();

int number;

do
{
   number = r.Next(1, 90);
} while (excludedNumbers.Contains(number));

// number is not in the excluded list now

Answer 3

可能不是最佳选择，但您可以使用 while 循环来检查您不想要的数字

Random r = new Random();
this.num = r.Next(1, 90);
do
{
    this.num = r.Next(1, 90);
}  
while (this.num == 3 || this.num == 8 || this.num == 90);

对于很多数字，您可以使用数组或列表并循环遍历它们

int[] exclude = { 3, 8, 90, 11, 24 };
Random r = new Random();
this.num = r.Next(1, 90);
do
{
    this.num = r.Next(1, 90);
}
while (exclude.Contains(this.num));

Answer 4

您的最新更新意味着每个值只能选择一次，这使问题变得简单。

1. 创建范围内的值集合。
2. 随机洗牌。
3. 要“随机”选择一个项目，只需返回集合中的第一个项目，然后将其从集合中删除。

Answer 5

Random r = new Random();
this.num = r.Next(1, 90);

int excluded[] = new int[] { 3,8,80 }; // list any numbers in this array you want to exclude

for (int i = 0; i < excluded.Length; i++)
{
    if (this.num == excluded[i])
    {
        this.num = r.Next(1, 90); // or you can try doing something else here
    }
}

Answer 6

确保excludedNumbers 是HashSet 以获得最佳性能。

var random = new Random();
var exludedNumbers = new HashSet<int>(new int[] { 3, 8, 80});
var randomNumber = (from n in Enumerable.Range(int.MinValue, int.MaxValue)
                    let number = random.Next(1, 90)
                    where !exludedNumbers.Contains(number)
                    select number).First();

Answer 7

此解决方案在 O(n) 最坏情况下执行此操作，其中 n 是您的排除列表和常量内存。代码稍长一些，但如果您符合以下条件，则可能是相关的：

• 可能有大量排除项
• 需要运行多次
• 范围大

它保留了随机分布，因为它实际上跳过了排除列表并在不包括集合的范围内生成一个随机数。

这是实现：

private static int RandomInRangeExcludingNumbers(Random random, int min, int max, int[] excluded)
{
    if (excluded.Length == 0) return random.Next(min, max);

    //array should be sorted, remove this check if you
    //can make sure, or sort the array before using it
    //to improve performance. Also no duplicates allowed
    //by this implementation
    int previous = excluded[0];
    for (int i = 1; i < excluded.Length; i++)
    {
        if (previous >= excluded[i])
        {
            throw new ArgumentException("excluded array should be sorted");
        }
    }

    //basic error checking, check that (min - max) > excluded.Length
    if (max - min <= excluded.Length)
        throw new ArgumentException("the range should be larger than the list of exclusions");

    int output = random.Next(min, max - excluded.Length);


    int j = 0;
    //set the start index to be the first element that can fall into the range
    while (j < excluded.Length && excluded[j] < min) j++;

    //skip each number occurring between min and the randomly generated number
    while (j < excluded.Length && excluded[j] <= output)
    {
        j++;
        output++;
        while (excluded.Contains(output))
            output++;
    }

    return output;
}

还有一个测试功能，以确保它可以正常工作（超过 100k 个元素）

private static void Test()
{
    Random random = new Random();
    int[] excluded = new[] { 3, 7, 80 };
    int min = 1, max = 90;

    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        int randomValue = RandomInRangeExcludingNumbers(random, min, max, excluded);

        if (randomValue < min || randomValue >= max || excluded.Contains(randomValue))
        {
            Console.WriteLine("Error! {0}", randomValue);
        }
    }
    Console.WriteLine("Done");
}