Linux:随机数是骗人的，.Net、Java、C为我作证

几乎所有编程语言中都提供了”生成一个随机数”的方法，也就是调用这个方法会生成一个数，我们事先也不知道它生成什么数。比如在.Net中编写下面的代码：

Random rand = newRandom();
Console.WriteLine(rand.Next());

运行后结果如下：

    Next()方法用来返回一个随机数。同样的代码你执行和我的结果很可能不一样，而且我多次运行的结果也很可能不一样，这就是随机数。

一、陷阱

    看似很简单的东西，使用的时候有陷阱。我编写下面的代码想生成100个随机数：

for (int i=0;i<100;i++) {
     Random rand = new Random();
     Console.WriteLine(rand.Next());
}

    太奇怪了，竟然生成的"随机数"有好多连续一样的，这算什么"随机数"呀。有人指点"把new Random()"放到for循环外面就可以了：

Random rand = newRandom();
for(int i=0;i<100;i++) {
    Console.WriteLine(rand.Next());
}

     运行结果：

    确实可以了！ 

二、这是为什么呢？

    这要从计算机中"随机数"产生的原理说起了。我们知道，计算机是很严格的，在确定的输入条件下，产生的结果是唯一确定的，不会每次执行的结果不一样。那么怎么样用软件实现产生看似不确定的随机数呢？

    生成随机数的算法有很多种，最简单也是最常用的就是 "线性同余法"：  第n+1个数=(第n个数*29+37) % 1000，其中%是"求余数"运算符。很多像我一样的人见了公式都头疼，我用代码解释一下吧，MyRand是一个自定义的生成随机数的类：

class MyRand {
     private int seed;
     public MyRand(int seed)
     {
         this.seed = seed;
     }
     public int Next()
     {
         int next = (seed * 29 + 37) % 1000;
         seed = next;
         return next;
     }
}

 如下调用：

MyRand rand = newMyRand(51);
for (int i = 0; i < 10; i++)  {
     Console.WriteLine(rand.Next());
}

执行结果如下：

生成的数据是不是看起来"随机"了。简单解释一下这个代码：我们创建MyRand的一个对象，然后构造函数传递一个数51，这个数被赋值给seed，每次调用Next方法的时候根据(seed * 29 + 37) % 1000计算得到一个随机数，把这个随机数赋值给seed，然后把生成的随机数返回。这样下次再调用Next()的时候seed就不再是51，而是上次生成的随机数了，这样就看起来好像每一次生成的内容都很"随机"了。注意"%1000"取余预算的目的是保证生成的随机数不超过1000。 

当然无论是你运行还是我每次运行，输出结果都是一样的随机数，因为根据给定的初始数据51，我们就可以依次推断下来下面生成的所有"随机数"是什么都可以算出来了。这个初始的数据51就被称为"随机数种子"，这一系列的516、1、66、951、616……数字被称为"随机数序列"。我们把51改成52，就会有这样的结果：

三、楼主好人，跪求种子

    那么怎么可以使得每次运行程序的时候都生成不同的"随机数序列"呢？因为我们每次执行程序时候的时间很可能不一样，因此我们可以用当前时间做"随机数种子"

MyRand rand = newMyRand(Environment.TickCount);
for (int i = 0; i < 10; i++)  {
     Console.WriteLine(rand.Next());
}

     Environment.TickCount为"系统启动后经过的微秒数"。这样每次程序运行的时候Environment.TickCount都不大可能一样（靠手动谁能一微秒内启动两次程序呢），所以每次生成的随机数就不一样了。

    当然如果我们把new MyRand(Environment.TickCount)放到for循环中： 

for (int i = 0; i < 100; i++)  {
     MyRand rand = newMyRand(Environment.TickCount);
     Console.WriteLine(rand.Next());
}

    运行结果又变成"很多是连续"的了，原理很简单：由于for循环体执行很快，所以每次循环的时候Environment.TickCount很可能还和上次一样（两行简单的代码运行用不了一毫秒那么长事件），由于这次的"随机数种子"和上次的"随机数种子"一样，这样Next()生成的第一个"随机数"就一样了。从"-320"变成"-856"是因为运行到"-856"的时候时间过了一毫秒。