mcs/class/corlib/System/Random.cs

   1 //
   2 // System.Random.cs
   3 //
   4 // Authors:
   5 //   Bob Smith (bob@thestuff.net)
   6 //   Ben Maurer (bmaurer@users.sourceforge.net)
   7 //
   8 // (C) 2001 Bob Smith.  http://www.thestuff.net
   9 // (C) 2003 Ben Maurer
  10 //
  11
  12 namespace System
  13 {
  14         [Serializable]
  15         public class Random
  16         {
  17                 const int MBIG = int.MaxValue;
  18                 const int MSEED = 161803398;
  19                 const int MZ = 0;
  20
  21                 int inext, inextp;
  22                 int [] ma = new int [56];
  23
  24                 public Random ()
  25                         : this (Environment.TickCount)
  26                 {
  27                 }
  28
  29                 public Random (int Seed)
  30                 {
  31                         int ii;
  32                         int mj, mk;
  33
  34                         // Numerical Recipes in C online @ http://www.library.cornell.edu/nr/bookcpdf/c7-1.pdf
  35                         mj = MSEED - Math.Abs (Seed);
  36                         ma [55] = mj;
  37                         mk = 1;
  38                         for (int i = 1; i < 55; i++) {  //  [1, 55] is special (Knuth)
  39                                 ii = (21 * i) % 55;
  40                                 ma [ii] = mk;
  41                                 mk = mj - mk;
  42                                 if (mk < 0)
  43                                         mk += MBIG;
  44                                 mj = ma[ii];
  45                         }
  46                         for (int k = 1; k < 5; k++) {
  47                                 for (int i = 1; i < 56; i++) {
  48                                         ma [i] -= ma [1 + (i + 30) % 55];
  49                                         if (ma [i] < 0)
  50                                                 ma [i] += MBIG;
  51                                 }
  52                         }
  53                         inext = 0;
  54                         inextp = 21;
  55                 }
  56
  57                 protected virtual double Sample ()
  58                 {
  59                         int retVal;
  60
  61                         if (++inext  >= 56) inext  = 1;
  62                         if (++inextp >= 56) inextp = 1;
  63
  64                         retVal = ma [inext] - ma [inextp];
  65
  66                         if (retVal < 0)
  67                                 retVal += MBIG;
  68
  69                         ma [inext] = retVal;
  70
  71                         return retVal * (1.0 / MBIG);
  72                 }
  73
  74                 public virtual int Next ()
  75                 {
  76                         return (int)(Sample () * int.MaxValue);
  77                 }
  78
  79                 public virtual int Next (int maxValue)
  80                 {
  81                         if (maxValue < 0)
  82                                 throw new ArgumentOutOfRangeException(Locale.GetText (
  83                                         "Max value is less then min value."));
  84
  85                         return (int)(Sample () * maxValue);
  86                 }
  87
  88                 public virtual int Next (int minValue, int maxValue)
  89                 {
  90                         if (minValue > maxValue)
  91                                 throw new ArgumentOutOfRangeException (Locale.GetText (
  92                                         "Min value is greater then max value."));
  93
  94                         uint diff = (uint)(maxValue - minValue);
  95                         if (diff == 0)
  96                                 return minValue;
  97
  98                         int result = (int)(Sample () * diff + minValue);
  99                         return ((result != maxValue) ? result : (result - 1));
 100                 }
 101
 102                 public virtual void NextBytes (byte [] buffer)
 103                 {
 104                         if (buffer == null)
 105                                 throw new ArgumentNullException ("buffer");
 106
 107                         for (int i = 0; i < buffer.Length; i++) {
 108                                 buffer [i] = (byte)(Sample () * (byte.MaxValue + 1));
 109                         }
 110                 }
 111
 112                 public virtual double NextDouble ()
 113                 {
 114                         return this.Sample ();
 115                 }
 116         }
 117 }