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C#隨機數生成器的測試方法

c#
小樊
90
2024-08-29 05:09:19
欄目: 編程語言

在C#中,隨機數生成器通常使用System.Random

  1. 基本測試:創建一個Random實例,并多次調用Next()方法以生成隨機整數。觀察生成的數字是否在預期的范圍內。
[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);
    }
}
  1. 測試不同的種子值:使用不同的種子值創建Random實例,并生成隨機數。觀察不同種子值是否產生不同的隨機數序列。
[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);
    }
}
  1. 測試相同的種子值:使用相同的種子值創建Random實例,并生成隨機數。觀察相同種子值是否產生相同的隨機數序列。
[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);
    }
}
  1. 測試邊界條件:測試Next()方法的邊界條件,例如傳入最小值和最大值,或者只傳入一個參數。確保生成的隨機數在預期的范圍內。
[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);
}
  1. 測試分布均勻性:生成足夠多的隨機數,并將它們分組到不同的區間。計算每個區間的數量,并檢查它們是否接近預期的比例。這可以幫助確保隨機數生成器的分布均勻性。
[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]}");
    }
}

請注意,這些測試方法使用了NUnit測試框架。如果你使用其他測試框架(如MSTest、xUnit等),你需要根據該框架的語法和斷言方法進行相應的調整。

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