将随机字节转换为指定范围内的整数

问题描述：

我正在尝试编写一个函数，该函数使用默认的RandomNumberGenerator实现在指定范围内生成Int32值。将随机字节转换为指定范围内的整数

void GenerateRandom (int [] data, int minInclusive, int maxExclusive) 
{ 
    int size = 0; 
    int length = 0; 
    byte [] bytes = null; 

    size = (int) Math.Ceiling(Math.Log(Math.Abs(maxExclusive - minInclusive), 2)); 
    length = data.Length * size; 
    var bytes = new byte [length]; 

    using (RandomNumberGenerator generator = RandomNumberGenerator.Create()) 
    { 
     generator.GetBytes(bytes); 
    } 

    // How to effectively convert this `byte []` to an `int []` within the specified range? 
}

的一种尝试是产生长度(data.Length * ((int) Math.Ceiling(Math.Log(Math.Abs(maxExclusive - minInclusive), 2))))的随机字节数组和字节的每x个结合到一个int。不管指定的范围如何，这种方法当然有一个巨大的偏向于较大值的缺点，因为多个最重要的字节几乎不可能是零。

任何输入，将不胜感激。虽然我在这里使用.NET，但平台/语言并不重要。寻找一个概念提示。

请注意，我已经熟悉.NET中的Random类，但我只想知道如何在使用RandomNumberGenerator的同时手动执行此操作。

@MthetheWWatson：它是位于'System.Security.Cryptography'命名空间的抽象类。除非你想尝试一下，否则你可以忽略这个问题。 –

对不起，我发现刚刚发布。 –

答

unsafe static int[] GenerateRandom(int length, int minInclusive, int maxExclusive) 
{ 
    var bytes = new byte[length * 4]; 
    var ints = new int[length]; 

    var ratio = uint.MaxValue/(double)(maxExclusive - minInclusive); 

    using (RandomNumberGenerator generator = RandomNumberGenerator.Create()) 
    { 
     generator.GetBytes(bytes); 
     fixed(byte* b = bytes) 
     { 
      uint* i = (uint*)b; 
      for(int j = 0; j < length; j++, i++) 
      { 
       ints[j] = minInclusive + (int)(*i/ratio); 
      } 
     } 
    } 

    return ints; 
}

我碰到一个小测试：

var ints = GenerateRandom(1000000, 0, 300); 

var groups = ints.GroupBy(x => x).Select(g => new { value = g.Key, count = g.Count() }); 
var hist = Enumerable.Range(0, 300).Join(groups, x => x, g => g.value, (x, g) => new { value = x, count = g.count }).ToList(); 

var max = hist.OrderByDescending(x => x.value).First(); 
var min = hist.First();

而且效果十分随机所有数字0和300之间，min.count = 3301和max.count = 3358。

将随机字节转换为指定范围内的整数

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