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C#随机数生成器的测试方法

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2024/8/29 6:31:19

栏目: 编程语言

在C#中，随机数生成器通常使用System.Random类

基本测试：创建一个Random实例，并多次调用Next()方法以生成随机整数。观察生成的数字是否在预期的范围内。

[Test]
public void GenerateRandomIntegers()
{
    Random random = new Random();
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        int randomNumber = random.Next(1, 100);
        Assert.IsTrue(randomNumber >= 1 && randomNumber <= 100);
    }
}

测试不同的种子值：使用不同的种子值创建Random实例，并生成随机数。观察不同种子值是否产生不同的随机数序列。

[Test]
public void DifferentSeedsProduceDifferentSequences()
{
    Random random1 = new Random(123);
    Random random2 = new Random(456);

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        int randomNumber1 = random1.Next();
        int randomNumber2 = random2.Next();
        Assert.AreNotEqual(randomNumber1, randomNumber2);
    }
}

测试相同的种子值：使用相同的种子值创建Random实例，并生成随机数。观察相同种子值是否产生相同的随机数序列。

[Test]
public void SameSeedProducesSameSequence()
{
    Random random1 = new Random(123);
    Random random2 = new Random(123);

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        int randomNumber1 = random1.Next();
        int randomNumber2 = random2.Next();
        Assert.AreEqual(randomNumber1, randomNumber2);
    }
}

测试边界条件：测试Next()方法的边界条件，例如传入最小值和最大值，或者只传入一个参数。确保生成的随机数在预期的范围内。

[Test]
public void TestBoundaryConditions()
{
    Random random = new Random();
    int randomNumber1 = random.Next(0); // No upper bound specified
    Assert.IsTrue(randomNumber1 >= 0);

    int randomNumber2 = random.Next(10, 100); // Specify both lower and upper bounds
    Assert.IsTrue(randomNumber2 >= 10 && randomNumber2 < 100);
}

测试分布均匀性：生成足够多的随机数，并将它们分组到不同的区间。计算每个区间的数量，并检查它们是否接近预期的比例。这可以帮助确保随机数生成器的分布均匀性。

[Test]
public void TestDistributionUniformity()
{
    const int numGroups = 10;
    const int numIterations = 10000;
    int[] groups = new int[numGroups];

    Random random = new Random();
    for (int i = 0; i < numIterations; i++)
    {
        int randomNumber = random.Next(numGroups);
        groups[randomNumber]++;
    }

    double expectedCount = numIterations / (double)numGroups;
    double tolerance = expectedCount * 0.1; // Allow 10% tolerance

    for (int i = 0; i < numGroups; i++)
    {
        Assert.IsTrue(Math.Abs(groups[i] - expectedCount)< tolerance, $"Group {i} has an unexpected count: {groups[i]}");
    }
}

请注意，这些测试方法使用了NUnit测试框架。如果你使用其他测试框架（如MSTest、xUnit等），你需要根据该框架的语法和断言方法进行相应的调整。

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