302班

隨機數(shù)在軟件設(shè)計，尤其是在實踐環(huán)境模擬和測試等領(lǐng)域中得到很廣泛的應(yīng)用。為追求真正的隨機序列，人們曾采用很多種原始的物理方法用于生成一定范圍內(nèi)滿足精度（位數(shù)）的均勻分布序列，其缺點在于：速度慢、效率低、需占用大量存儲空間且不可重現(xiàn)等。為滿足計算機模擬研究的需求，人們轉(zhuǎn)而研究用算法生成模擬各種概率分布的偽隨機序列。偽隨機數(shù)是指用數(shù)學遞推公式所產(chǎn)生的隨機數(shù)。從實用的角度看，獲取這種數(shù)的最簡單和最自然的方法是利用計算機語言的函數(shù)庫提供的隨機數(shù)發(fā)生器。不同的開發(fā)環(huán)境提供的生成隨機數(shù)的函數(shù)和方法不一樣。典型情況下，它會輸出一個均勻分布在0和1區(qū)間內(nèi)的偽隨機變量的值。

  　　隨機數(shù)發(fā)生器

　　在計算機中產(chǎn)生隨機數(shù)的方法，經(jīng)常采用下面的公式：





　　用這個公式產(chǎn)生0~65536的隨機數(shù)a₁，a₂，…序列的程序，稱為2³²步長的倍增諧和隨機數(shù)發(fā)生器。其中b、c、d為正整數(shù)，d稱為由公式所產(chǎn)生的隨機序列的種子。

    　　由該公式可以看出，一旦參數(shù)b、c、d確定之后，所產(chǎn)生的隨機序列也是確定的。這種只在一定程度上滿足隨機性的序列稱為偽隨機數(shù)。

　　下面是隨機數(shù)發(fā)生器的一個例子。其中，函數(shù)random_seed提供給用戶選擇隨機數(shù)的種子，當形式參數(shù)d=0時，取系統(tǒng)當前時間作為隨機數(shù)種子；當d≠0時，就選用d作為種子；函數(shù)random在給定種子的基礎(chǔ)上，計算新的種子，并產(chǎn)生一個范圍為low~high的新的隨機數(shù)。

#define  MULTIPLIER   0x015A4E35L #define  INCREMENT   1 void  random_seed（ unsigned long  d）{ 　if （ d == 0 ）seed = time（0）； 　else  seed = d；} 　unsigned  int random（unsigned long low，unsigned long high） 　{ 　　    seed = MULTIPLIER * seed + INCREMENT； 　　    return （（seed ＞＞16 ）% ( high-low ) + low ）; 　} }

 　　ASP.NET中偽隨機數(shù)生成機制

　　計算機不可能產(chǎn)生完全隨機的數(shù)字。所謂的隨機數(shù)發(fā)生器都是通過一定的算法對事先選定的隨機種子做復(fù)雜的運算，用產(chǎn)生的結(jié)果來近似的模擬完全隨機數(shù)，這種隨機數(shù)被稱作偽隨機數(shù)。偽隨機數(shù)是以相同的概率從一組有限的數(shù)字中選取的。所選數(shù)字并不具有完全的隨機性，但是從實用的角度而言，其隨機程度已足夠了。

　　1、VB.NET內(nèi)建函數(shù)

     　　ASP.NET程序可以采用多種編程語言，其默認的程序語言是VB.net，雖然VB.NET和VB有些相似，但它們的應(yīng)用環(huán)境不一樣，編寫代碼的方法也有所不同。在VB.NET中，如果要使用數(shù)學函數(shù)，必須通過.NET Framework提供的Math類，它位于System命名空間下，用戶可以在代碼頂部添加Imports System. Math以便使用這些數(shù)學函數(shù)。

　　其中用于產(chǎn)生隨機數(shù)的函數(shù)原型為：Rnd（x），該函數(shù)用以產(chǎn)生一個介于0~1之間的單精度隨機數(shù)。x是產(chǎn)生隨機數(shù)的種子。如果要從(min, max)這個范圍內(nèi)隨機抽取一個數(shù)，此時需要用到公式：隨機數(shù) = (max - min) * Rnd(x) + min。

　　偽隨機數(shù)的選擇是從隨機種子開始的，為了保證每次得到的偽隨機數(shù)都足夠地“隨機”，隨機種子的選擇就顯得非常重要。如果選擇的隨機種子一樣則生成的隨機序列也相同。一般地，使用同系統(tǒng)時間有關(guān)的參數(shù)作為隨機種子，這也是.net Framework中的隨機數(shù)發(fā)生器默認采用的方法。

　　2、隨機數(shù)類System.Random

　　隨機數(shù)類System.Random類提供以下方法用于產(chǎn)生各種滿足不同要求的隨機數(shù)，如表1所示：

　　表1    System.Random類提供的各種方法

編號	方法名稱	功能描述
1	Next（）	返回一個0~2147483647之間的整數(shù)
2	Next（i）	返回一個0~i之間的整數(shù)
3	Next（i，j）	返回一個i~j之間的整數(shù)
4	Nextdouble（）	返回一個0~1之間的隨機小數(shù)
5	Nextdouble（  byte（））	用0~255之間的隨機整數(shù)作為字節(jié)數(shù)組各元素的值。

　　使用隨機數(shù)類System.Random必須先聲明。如果要使用Nextbytes（byte（））方法，在使用前也必須聲明字節(jié)數(shù)組。

　　3、測試程序編寫

　　在運行ASP.NET程序前必須建立其開發(fā)運行環(huán)境，包括配置Microsoft IIS和安裝.NET Framework SDK以及機MSE編輯器。MSE編輯器是Microsoft Office的一個附加軟件，作為ASP.NET的編輯工具非常方便。測試程序代碼如下：

＜script language="vb" runat="server"＞ sub page_load(send as object,e as eventargs) 　dim r1 as random =new random() 　response.write("The result of r1.next()is:"+r1.next().tostring()) 　response.write("Theresultofr1.next(100)is:" +r1.next(100).tostring()) 　response.write("The result of r1.next(100,150) is:"+r1.next(100,150).tostring()) 　response.write("The result of r1.nextdouble() is:"+r1.nextdouble().tostring()) 　r1.nextbytes(r)  // dim r(300) as byte 　response.write("the r(100) is:") 　response.write(r(199))  end sub ＜/script＞

　　其測試結(jié)果如圖1所示：



               圖1   偽隨機數(shù)測試運行結(jié)果