Random.NextDouble詳解

一、Random類介紹

在編程中，隨機數生成是一項基礎任務。C#中，Random類是用於生成隨機數的類之一，其通過生成偽隨機數的方式來實現。除了能夠生成整數和指定邊界範圍內的隨機數之外，該類還能夠生成0到1之間的雙精度隨機數。

Random random = new Random();
double doubleValue = random.NextDouble();
Console.WriteLine(doubleValue);

二、Random.NextDouble()方法詳解

Random.NextDouble()方法能夠生成一個從0.0到小於1.0的雙精度浮點數。為什麼結果範圍不是1.0？因為該方法生成的值永遠不會等於1.0。它是按位返回的，所以會在生成的浮點數最高位的地方返回一個1，從而使得該值小於1.

代碼示例：

Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    double doubleValue = random.NextDouble();
    Console.WriteLine(doubleValue);
}

輸出結果：

0.5672873392954199
0.849260029946668
0.7540320123055676
0.4649476141276281
0.07846027807040681

三、Random.NextDouble()不同種子的結果

Random.NextDouble()方法是基於當前系統時間的種子數生成偽隨機數。 在相同種子下，該方法生成的結果始終相同。

代碼示例：

Random random1 = new Random(100);
Random random2 = new Random(100);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    double doubleValue1 = random1.NextDouble();
    double doubleValue2 = random2.NextDouble();
    Console.WriteLine(doubleValue1 + " " + doubleValue2);
}

輸出結果：

0.2759649148176986 0.2759649148176986
0.5285867175280977 0.5285867175280977
0.6002259305386749 0.6002259305386749
0.8311819418121959 0.8311819418121959
0.38060369082360076 0.38060369082360076

我們可以看到，在相同種子下，不論是由兩個不同的Random實例生成的隨機數還是由同一個Random實例生成的隨機數，其結果是相同的。

四、Random.NextDouble()生成隨機數序列

我們可以使用Random.NextDouble()方法生成一個隨機數序列。我們可以通過Random.NextDouble()方法的返回值來生成不同的隨機範圍範圍和步長。

代碼示例：

Random random = new Random();
double[] doubleArray = new double[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    doubleArray[i] = random.NextDouble();
}
Console.WriteLine("隨機數序列：");
foreach (double d in doubleArray)
{
    Console.Write(d + " ");
}

輸出結果：

隨機數序列：
0.0650337165487594 0.1939983558133369 0.8592765764928829 0.3784396526534087 0.59253066733329 0.9286161405417582 0.6555566239775018 0.1842251757641972 0.26674751687248707 0.8124002893476741

五、Random.NextDouble()生成隨機顏色

我們可以使用Random.NextDouble()方法來生成一個隨機顏色。使用NextDouble()方法的返回值結合Color.FromArgb()方法，我們能夠創建顏色，使其RGBA值範圍在0到255。

代碼示例：

Random random = new Random();
int r = (int)(random.NextDouble() * 255);
int g = (int)(random.NextDouble() * 255);
int b = (int)(random.NextDouble() * 255);
Color randomColor = Color.FromArgb(255, r, g, b);
Console.WriteLine(randomColor);

輸出結果：

預計的結果會根據每次生成的隨機數而異

六、總結

Random.NextDouble()方法可以生成一個從0到小於1的隨機雙精度浮點數，是Random類的一個重要方法。