如何强制Random的所有实例在不同的运行中生成相同的数字序列

Question

我正在编写一个应用程序，用于使用随机生成的输入测试算法。这涉及到分布在代码周围的Random类的几个实例。我需要所有这些实例在不同的运行中生成相同的输入，以便在发现意外结果时调试算法。这是使用Delphi创建的应用程序的行为，除非您手动调用Randomize。

我知道我可以：

• 为所有创建的实例提供常量种子
• 将使用常量种子创建的唯一实例传递给所有需要随机生成器的方法

我不喜欢使用上述任何方法的原因是，大多数生成随机数据的函数都是在互联网上到处收集的黑盒函数。由于未知的原因，他们中的一些人甚至使用了几个随机生成器。除非迫不得已，否则我宁愿不乱用这些功能。

那么，还有其他方法可以一起控制所有这些实例吗？

Answer 1

下面是一个具有两个静态成员的类的快速示例，其中一个是a"固定RNG"；，而另一个只是正常的"；RNG"；，您可以在代码中的任何地方使用：

int x = MyRandom.RNG.Next(1, 7);
int y = MyRandom.FixedRNG.Next(1, 7);

代码：

public class MyRandom
{
private static Random _fixedRandom = new Random(1234);
private static Random _random = new Random();
public static Random FixedRNG
{
get
{
return _fixedRandom;
}
}
public static Random RNG
{
get
{
return _random;
}
}
}

另一种选择可能是包含一个IsRandom属性，用于确定返回哪个属性：

public class MyRandom
{
private static bool _isRandom = false;
private static Random _fixedRandom = new Random(1234);
private static Random _random = new Random();
public static bool IsRandom
{
get
{
return _isRandom;
}
set
{
_isRandom = value;
}
}
public static Random RNG
{
get
{
if (IsRandom)
return _random;
else
return _fixedRandom;
}
}
}

Answer 2

感谢@Idle_Mind的建议。这里有一个更像Delphi的版本：

public static class GlobalRandom
{
private static int _randSeed = 0;
public static Random RNG { get; private set; } = new Random(_randSeed); // Made accessible for Random extensions
public static void Randomize() { RNG = new Random(); }
public static int RandSeed { get => _randSeed;
set { _randSeed = value; RNG = new Random(_randSeed); } }
public static int Next() => RNG.Next();
public static int Next(int minValue, int maxValue) => RNG.Next(minValue, maxValue);
public static int Next(int maxValue) => RNG.Next(maxValue);
public static void NextBytes(byte[] buffer) => RNG.NextBytes(buffer);
public static double NextDouble() => RNG.NextDouble();
}

像一样使用

Console.WriteLine($"Default seed (0):     {GlobalRandom.Next()}");
GlobalRandom.Randomize();
Console.WriteLine($"Unknown seed:         {GlobalRandom.Next()}");
GlobalRandom.RandSeed = 100;
Console.WriteLine($"Constant seed (100):  {GlobalRandom.Next()}");
GlobalRandom.RandSeed = 0;
Console.WriteLine($"Back to default seed: {GlobalRandom.Next()}");

首次运行：

默认种子(0(：1559595546
未知种子：1837960504
恒定种子(100(：2080427802
返回默认种子：155959556

第二次运行：

默认种子(0(：1559595546
未知种子：54655523
恒定种子(100(：2080427802
返回默认种子：1559595.546