Random的实现原理_c++中random算法内部怎么实现的

* * Copyright (c) 2008 Microsoft::Tsorgy.Utils, Reserved. *  * Filename:    @(#)Random.cs * Create by:   TsOrgY * Email:       tsorgy@gmail.com * Date:        2008/12/27 15:01:40 *  * Classname:   Random * Description: 一种能够产生满足某些随机性统计要求的数字序列的设备. *               */using System;using System.Runtime.InteropServices;namespace Tsorgy.Utils {    /// <summary>     /// 表示伪随机数生成器，一种能够产生满足某些随机性统计要求的数字序列的设备.     /// </summary>     [Serializable]    [ComVisible(true)]    public class Random {        private int inext;        private int inextp;        private const int MBIG = 0x7fffffff;        private const int MSEED = 0x9a4ec86;        private const int MZ = 0;        private int[] SeedArray;        /// <summary>         /// 使用与时间相关的默认种子值，初始化 Random 类的新实例.         /// </summary>         public Random()            : this(Environment.TickCount) {        }        /// <summary>         /// 使用指定的种子值初始化 System.Random 类的新实例.         /// </summary>         /// <param name="Seed">用来计算伪随机数序列起始值的数字。如果指定的是负数，则使用其绝对值。</param>         /// <exception cref="System.OverflowException">Seed 为 System.Int32.MinValue，在计算其绝对值时会导致溢出。</exception>         public Random(int Seed) {            this.SeedArray = new int[0x38];            int num2 = 0x9a4ec86 - Math.Abs(Seed);            this.SeedArray[0x37] = num2;            int num3 = 1;            for (int i = 1; i < 0x37; i++) {                int index = (0x15 * i) % 0x37;                this.SeedArray[index] = num3;                num3 = num2 - num3;                if (num3 < 0) {                    num3 += 0x7fffffff;                }                num2 = this.SeedArray[index];            }            for (int j = 1; j < 5; j++) {                for (int k = 1; k < 0x38; k++) {                    this.SeedArray[k] -= this.SeedArray[1 + ((k + 30) % 0x37)];                    if (this.SeedArray[k] < 0) {                        this.SeedArray[k] += 0x7fffffff;                    }                }            }            this.inext = 0;            this.inextp = 0x15;            Seed = 1;        }        private double GetSampleForLargeRange() {            int num = this.InternalSample();            if ((((this.InternalSample() % 2) == 0) ? 1 : 0) != 0) {                num = -num;            }            double num2 = num;            num2 += 2147483646.0;            return (num2 / 4294967293);        }        private int InternalSample() {            int inext = this.inext;            int inextp = this.inextp;            if (++inext >= 0x38) {                inext = 1;            }            if (++inextp >= 0x38) {                inextp = 1;            }            int num = this.SeedArray[inext] - this.SeedArray[inextp];            if (num < 0) {                num += 0x7fffffff;            }            this.SeedArray[inext] = num;            this.inext = inext;            this.inextp = inextp;            return num;        }        /// <summary>         /// 返回非负随机数.         /// </summary>         /// <returns>大于或等于零且小于 System.Int32.MaxValue 的 32 位带符号整数。</returns>         public virtual int Next() {            return this.InternalSample();        }        /// <summary>         /// 返回一个小于所指定最大值的非负随机数.         /// </summary>         /// <param name="maxValue">要生成的随机数的上界（随机数不能取该上界值）。maxValue 必须大于或等于零。</param>         /// <returns>大于或等于零且小于 maxValue 的 32 位带符号整数，即：返回的值范围包括零但不包括 maxValue。</returns>         /// <exception cref="System.ArgumentOutOfRangeException">maxValue 小于零。</exception>         public virtual int Next(int maxValue) {            if (maxValue < 0) {                throw new ArgumentOutOfRangeException("maxValue", string.Format("'{0}' must be greater than zero.", maxValue));            }            return (int) (this.Sample() * maxValue);        }        /// <summary>         /// 返回一个指定范围内的随机数.         /// </summary>         /// <param name="minValue">返回的随机数的下界（随机数可取该下界值）。</param>         /// <param name="maxValue">返回的随机数的上界（随机数不能取该上界值）。maxValue 必须大于或等于 minValue。</param>         /// <returns>一个大于或等于 minValue 且小于 maxValue 的 32 位带符号整数，即：返回的值范围包括 minValue 但不包括 maxValue。如果minValue 等于 maxValue，则返回 minValue。</returns>         /// <exception cref="System.ArgumentOutOfRangeException">minValue 大于 maxValue。</exception>         public virtual int Next(int minValue, int maxValue) {            if (minValue > maxValue) {                throw new ArgumentOutOfRangeException("minValue", string.Format("'{0}' cannot be greater than {1}.", minValue, maxValue));            }            long num = maxValue - minValue;            if (num <= 0x7fffffffL) {                return (((int) (this.Sample() * num)) + minValue);            }            return (((int) ((long) (this.GetSampleForLargeRange() * num))) + minValue);        }        /// <summary>         /// 用随机数填充指定字节数组的元素.         /// </summary>         /// <param name="buffer">包含随机数的字节数组。</param>         /// <exception cref="System.ArgumentNullException">buffer 为 null。</exception>         public virtual void NextBytes(byte[] buffer) {            if (buffer == null) {                throw new ArgumentNullException("buffer");            }            for (int i = 0; i < buffer.Length; i++) {                buffer[i] = (byte) (this.InternalSample() % 0x100);            }        }        /// <summary>         /// 返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数.         /// </summary>         /// <returns>大于或等于 0.0 而小于 1.0 的双精度浮点数字。</returns>         public virtual double NextDouble() {            return this.Sample();        }        /// <summary>         /// 返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数.         /// </summary>         /// <returns>大于或等于 0.0 而小于 1.0 的双精度浮点数字。</returns>         protected virtual double Sample() {            return (this.InternalSample() * 4.6566128752457969E-10);        }    }}