如何從范圍中獲取隨機數，不包括某些值

Question

在 C# 中，如何從一系列值中獲取隨機數 - 例如 1..100，但該數字不應出現在某些特定的值列表中，例如 5、7、17、23？

Answer 1

由於沒有人發布任何示例代碼：

private int GiveMeANumber()
{
    var exclude = new HashSet<int>() { 5, 7, 17, 23 };
    var range = Enumerable.Range(1, 100).Where(i => !exclude.Contains(i));

    var rand = new System.Random();
    int index = rand.Next(0, 100 - exclude.Count);
    return range.ElementAt(index);
}

思路如下：

1. 構建要排除的數字的哈希集
2. 創建一個包含所有數字 0-100 的集合，這些數字不在您的數字列表中，用一點 LINQ 排除。
3. 創建一個隨機對象。
4. 使用 Random 對象為您提供一個介於 0 和您的數字范圍內的元素數（含）之間的數字。
5. 返回該索引處的數字。

Answer 2

如果您關心Big O ，請查看此算法。 它假定排除的值數組按升序排序並包含0和n-1范圍（含）內的值。

public static int random_except_list(int n, int[] x) 
{
    Random r = new Random();
    int result = r.Next(n - x.Length);

    for (int i = 0; i < x.Length; i++) 
    {
        if (result < x[i])
            return result;
        result++;
    }
    return result;
}

如果你用以下方式調用它：

random_except_list(8, new int[]{3,4,6})

它將返回以下值之一： 0 、 1 、 2 、 5 、 7 。

Answer 3

這就是我在這種情況下所做的，它並不完美，但對我來說效果很好。 我通常只為 1 個號碼執行此操作，但這就是一組排除號碼的處理方式：

假設我想從 1-100 之間的隨機數中排除 [5, 7, 17, 23]。 我總是替換每個排除的數字，例如 [6, 8, 18, 24]。 如果隨機數落入任何排除的數字中，我用它的替代品替換它。

我來到這里尋找更好的解決方案，但找不到任何解決方案，因此我最終分享了我的解決方案。

Answer 4

如果它等於要排除的數字，則可以使用 do-while 語句選擇另一個 Random 。 此代碼用於排除您之前選擇的數字

    int newNumber;
do {
    newNumber = Random.Range (0, 100);
} while(number == newNumber);

number = newNumber;

Answer 5

這是我使用的擴展方法：

Random random = new Random();
public static int RandomNumber(int minN, int maxN, IEnumerable<int> exNumbers)
    {
        int result = exNumbers.First(); 
        while (exNumbers.ToList().Contains(result))
        {
            result = random.Next(minN, maxN + 1);
        }
        return result;
    }

Answer 6

將允許的數字放入一個數組中，生成一個從 0 到該數組長度減 1 的隨機整數。 使用此整數作為索引從允許的數字數組中獲取隨機數本身。

---

如果原始數組包含大對象而不是數字，則通過深度復制允許的對象來創建另一個數組將無效。 在這種情況下，允許的對象數組應該只包含指向原始數組中對象的指針、引用或索引。 在這種情況下，您生成一個隨機整數來選擇此數組的一個元素，並使用此指針/引用/索引從原始數組中獲取所選對象本身。

這是一般情況下的工作示例（只是一種可能的解決方案！）：

using System;
using System.Collections.Generic;

public static class RandomElementSelector
{
    public static IList<T> CollectAllowedElements<T>(IList<T> allElements, IList<T> excludedElements)
    {
        List<T> allowedElements = new List<T>();
        foreach (T element in allElements)
            if (!excludedElements.Contains(element))
                allowedElements.Add(element);
        return allowedElements;
    }

    public static T SelectRandomElement<T>(IList<T> allowedElements)
    {
        Random random = new Random();
        int randomIndex = random.Next(allowedElements.Count);
        return allowedElements[randomIndex];
    }

    public static T SelectRandomElement<T>(IList<T> allElements, IList<T> excludedElements)
    {
        IList<T> allowedElements = CollectAllowedElements(allElements, excludedElements);
        return SelectRandomElement(allowedElements);
    }
}

public class Test
{
    public static void Main()
    {
        const int N = 100;

        // Example #1
        int[] allNumbers = new int[N];
        for (int i = 0; i < allNumbers.Length; ++i)
            allNumbers[i] = i + 1;
        int[] excludedNumbers = { 5, 7, 17, 23 };
        Console.WriteLine(RandomElementSelector.SelectRandomElement(allNumbers, excludedNumbers));

        // Example #2
        List<string> allStrings = new List<string>();
        for (int i = 0; i < N; ++i)
            allStrings.Add("Item #" + (i + 1));
        string[] excludedStrings = { "Item #5", "Item #7", "Item #17", "Item #23" };
        Console.WriteLine(RandomElementSelector.SelectRandomElement(allStrings, excludedStrings));
    }
}

Answer 7

創建一個包含您想要的所有數字（或您的語言使用的任何容器）減去所有您不想要的數字的數組，然后從數組中隨機選擇。

Answer 8

使用函數生成 1 到 100 之間的隨機數，然后編寫 if 語句，例如，如果隨機數等於 5、7、17、23，則再次生成隨機數，否則使用最初生成的隨機數.

Answer 9

來自 Java，但我很確定您可以輕松更改語言 :)

解決方案：

    /**
     * Get a random number between a range and exclude some numbers
     *
     * @param start start number
     * @param end end number
     * @param excludes list of numbers to be excluded
     * @return value between {@code start} (inclusive) and {@code end} (inclusive)
     */
    private int getRandomWithExclusion(int start, int end, List<Integer> excludes) {
        Collections.sort(excludes); // this method only works with sorted excludes

        int random = start + new Random().nextInt(end - start + 1 - excludes.size());
        for (int exclude : excludes) {
            if (random < exclude) {
                break;
            }
            random++;
        }
        return random;
    }

Answer 10

試試這個：

public static int GetRandomNumber(int Min, int Max, int[] ExcludedNumbers)
    {
        Random randomGenerator = new Random();
        int currentNumber = randomGenerator.Next(Min, Max + 1);

        while (ExcludedNumbers.Contains(currentNumber))
        {
            currentNumber = randomGenerator.Next(Min, Max + 1);
        }
        return currentNumber;
    }

下面是它的用法示例：

int randomNumber = GetRandomNumber(1, 100, new int[] { 5, 7, 17, 23 });

Answer 11

編輯：僅適用於 Unity3D，我不知道 Random 是 Unity 的一個類。 它仍然可能對某人有幫助，所以我會把它留在這里。

我來晚了回答這個問題，但讓我們為對話做出貢獻。 這是我對已知的 Random.range(x,y) 的擴展，沒有列表或更復雜的東西：

public static int RandomExceptList(int min, int max, int[] forbiddenElements) 
{
    bool numberAllowed = true;
    
    for(int i=0;i<forbiddenElements.Length;i++)
    {
        if(forbiddenElements[i]<min || forbiddenElements[i]>max)
        {
            Debug.Log("All forbidden numbers have to be inside given range.");
            return min;
        }
        for (int j=i+1; j<forbiddenElements.Length;j++)
        {
            if(forbiddenElements[i]==forbiddenElements[j])
            {
                Debug.Log("Forbidden numbers have to be different between each other.");
                return min;
            }
        }
    }
        
    if (max<min)
    {
        Debug.Log("Minimum limit has to be lower than maximum limit...");
        return min;
    }
    
    if (forbiddenElements.Length>(max-min))
    {
        Debug.Log("You can't forbid so many numbers.");
        return min;
    }
    
    if (forbiddenElements.Length>=1)
    {
        //this part here checks indefinitely for an allowed randomly generated number (outside "forbiddenElements" array). Eventually it will find it and return it and therefore terminate the loop.
        while(true)
        {
            numberAllowed=true;
            
            int r = Random.Range(min,max+1);
        
            for(int i=0;i<forbiddenElements.Length;i++)
            {
                if (r==forbiddenElements[i])
                    numberAllowed=false;
            }
            if(numberAllowed)
                return r;
        }
    }
    else
    {
        int r = Random.Range(min,max+1);
        return r;
    }
}

請注意，在這種情況下，您必須始終輸入 forbiddenElements 參數，即使它是一個空數組。 Random.range 不使用數字池中的上限，所以我添加了“max+1”。 希望這可以幫助