随机化 List<T>

如果你有一个固定的数字 （75），你可以创建一个包含 75 个元素的数组，然后枚举你的列表，将元素移动到数组中的随机位置。您可以使用 Fisher-Yates 随机播放生成列表号到数组索引的映射。

我通常使用：

var list = new List<T> ();
fillList (list);
var randomizedList = new List<T> ();
var rnd = new Random ();
while (list.Count != 0)
{
    var index = rnd.Next (0, list.Count);
    randomizedList.Add (list [index]);
    list.RemoveAt (index);
}

解决此类问题的一种非常简单的方法是在列表中使用一些随机元素交换。

在伪代码中，这将如下所示：

do 
    r1 = randomPositionInList()
    r2 = randomPositionInList()
    swap elements at index r1 and index r2 
for a certain number of times

    public static List<T> Randomize<T>(List<T> list)
    {
        List<T> randomizedList = new List<T>();
        Random rnd = new Random();
        while (list.Count > 0)
        {
            int index = rnd.Next(0, list.Count); //pick a random item from the master list
            randomizedList.Add(list[index]); //place it at the end of the randomized list
            list.RemoveAt(index);
        }
        return randomizedList;
    }

使用基于 Fisher-Yates shuffle 的扩展方法随机播放任何内容：(I)List

private static Random rng = new Random();  

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)  
{  
    int n = list.Count;  
    while (n > 1) {  
        n--;  
        int k = rng.Next(n + 1);  
        T value = list[k];  
        list[k] = list[n];  
        list[n] = value;  
    }  
}

用法：

List<Product> products = GetProducts();
products.Shuffle();

上面的代码使用备受批评的 System.Random 方法来选择交换候选项。它速度很快，但不像应有的那么随机。如果你在随机播放中需要更好的随机性质量，请使用 System.Security.Cryptography 中的随机数生成器，如下所示：

using System.Security.Cryptography;
...
public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    RNGCryptoServiceProvider provider = new RNGCryptoServiceProvider();
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        byte[] box = new byte[1];
        do provider.GetBytes(box);
        while (!(box[0] < n * (Byte.MaxValue / n)));
        int k = (box[0] % n);
        n--;
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
    }
}

一个简单的比较可以在这个博客（WayBack Machine）上找到。

编辑：自从几年前写下这个答案以来，很多人都评论或写信给我，指出我比较中的大愚蠢缺陷。他们当然是对的。如果 System.Random 按预期方式使用，则它没有任何问题。在上面的第一个示例中，我实例化了 Shuffle 方法内部的 rng 变量，如果该方法要重复调用，这会带来麻烦。下面是一个固定的完整示例，基于今天从 SO 上的 @weston 收到的非常有用的评论。

程序.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

namespace SimpleLottery
{
  class Program
  {
    private static void Main(string[] args)
    {
      var numbers = new List<int>(Enumerable.Range(1, 75));
      numbers.Shuffle();
      Console.WriteLine("The winning numbers are: {0}", string.Join(",  ", numbers.GetRange(0, 5)));
    }
  }

  public static class ThreadSafeRandom
  {
      [ThreadStatic] private static Random Local;

      public static Random ThisThreadsRandom
      {
          get { return Local ?? (Local = new Random(unchecked(Environment.TickCount * 31 + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId))); }
      }
  }

  static class MyExtensions
  {
    public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
    {
      int n = list.Count;
      while (n > 1)
      {
        n--;
        int k = ThreadSafeRandom.ThisThreadsRandom.Next(n + 1);
        T value = list[k];
        list[k] = list[n];
        list[n] = value;
      }
    }
  }
}

IEnumerable 的扩展方法：

public static IEnumerable<T> Randomize<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    Random rnd = new Random();
    return source.OrderBy<T, int>((item) => rnd.Next());
}

如果我们只需要以完全随机的顺序洗牌项目（只是为了混合列表中的项目），我更喜欢这个简单而有效的代码，它按 guid 对项目进行排序......

var shuffledcards = cards.OrderBy(a => Guid.NewGuid()).ToList();

正如人们在评论中指出的那样，GUID 不能保证是随机的，因此我们应该使用真正的随机数生成器：

private static Random rng = new Random();
...
var shuffledcards = cards.OrderBy(a => rng.Next()).ToList();

编辑这是我以前版本中的一个弱点。这个解决方案克服了这一点。RemoveAt

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(
        this IEnumerable<T> source,
        Random generator = null)
{
    if (generator == null)
    {
        generator = new Random();
    }

    var elements = source.ToArray();
    for (var i = elements.Length - 1; i >= 0; i--)
    {
        var swapIndex = generator.Next(i + 1);
        yield return elements[swapIndex];
        elements[swapIndex] = elements[i];
    }
}

请注意可选的 ，如果 的基本框架实现不是线程安全的，或者加密强度不够强，无法满足您的需求，则可以将实现注入到操作中。Random generatorRandom

在此答案中可以找到线程安全加密强随机实现的合适实现。

这里有一个想法，以一种（希望）有效的方式扩展 IList。

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    var choices = Enumerable.Range(0, list.Count).ToList();
    var rng = new Random();
    for(int n = choices.Count; n > 1; n--)
    {
        int k = rng.Next(n);
        yield return list[choices[k]];
        choices.RemoveAt(k);
    }

    yield return list[choices[0]];
}

这是一个高效的 Shuffler，它返回一个 shuffled 值的字节数组。它从不洗牌超过需要的次数。它可以从之前中断的位置重新启动。我的实际实现（未显示）是一个 MEF 组件，它允许用户指定的替换洗牌器。

    public byte[] Shuffle(byte[] array, int start, int count)
    {
        int n = array.Length - start;
        byte[] shuffled = new byte[count];
        for(int i = 0; i < count; i++, start++)
        {
            int k = UniformRandomGenerator.Next(n--) + start;
            shuffled[i] = array[k];
            array[k] = array[start];
            array[start] = shuffled[i];
        }
        return shuffled;
    }

`

下面是一种线程安全的方法：

public static class EnumerableExtension
{
    private static Random globalRng = new Random();

    [ThreadStatic]
    private static Random _rng;

    private static Random rng 
    {
        get
        {
            if (_rng == null)
            {
                int seed;
                lock (globalRng)
                {
                    seed = globalRng.Next();
                }
                _rng = new Random(seed);
             }
             return _rng;
         }
    }

    public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> items)
    {
        return items.OrderBy (i => rng.Next());
    }
}

如果您不介意使用两个 ，那么这可能是最简单的方法，但可能不是最有效或不可预测的方法：Lists

List<int> xList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
List<int> deck = new List<int>();

foreach (int xInt in xList)
    deck.Insert(random.Next(0, deck.Count + 1), xInt);

我对这个简单算法的所有笨拙版本感到有点惊讶。Fisher-Yates（或Knuth shuffle）有点棘手，但非常紧凑。为什么很棘手？因为你需要注意你的随机数生成器返回的值是包含的还是排他性的。我还编辑了维基百科的描述，这样人们就不会盲目地遵循伪代码并创建难以检测的错误。对于 .Net，返回 number exclusive of so 事不宜迟，以下是在 C#/.Net 中实现它的方法：r(a,b)bRandom.Next(a,b)b

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list, Random rnd)
{
    for(var i=list.Count; i > 0; i--)
        list.Swap(0, rnd.Next(0, i));
}

public static void Swap<T>(this IList<T> list, int i, int j)
{
    var temp = list[i];
    list[i] = list[j];
    list[j] = temp;
}

试试这段代码。

 public Deck(IEnumerable<Card> initialCards) 
    {
    cards = new List<Card>(initialCards);
    public void Shuffle() 
     }
    {
        List<Card> NewCards = new List<Card>();
        while (cards.Count > 0) 
        {
            int CardToMove = random.Next(cards.Count);
            NewCards.Add(cards[CardToMove]);
            cards.RemoveAt(CardToMove);
        }
        cards = NewCards;
    }

public IEnumerable<string> GetCardNames() 

{
    string[] CardNames = new string[cards.Count];
    for (int i = 0; i < cards.Count; i++)
    CardNames[i] = cards[i].Name;
    return CardNames;
}

Deck deck1;
Deck deck2;
Random random = new Random();

public Form1() 
{

InitializeComponent();
ResetDeck(1);
ResetDeck(2);
RedrawDeck(1);
 RedrawDeck(2);

}



 private void ResetDeck(int deckNumber) 
    {
    if (deckNumber == 1) 
{
      int numberOfCards = random.Next(1, 11);
      deck1 = new Deck(new Card[] { });
      for (int i = 0; i < numberOfCards; i++)
           deck1.Add(new Card((Suits)random.Next(4),(Values)random.Next(1, 14)));
       deck1.Sort();
}


   else
    deck2 = new Deck();
 }

private void reset1_Click(object sender, EventArgs e) {
ResetDeck(1);
RedrawDeck(1);

}

private void shuffle1_Click(object sender, EventArgs e) 
{
    deck1.Shuffle();
    RedrawDeck(1);

}

private void moveToDeck1_Click(object sender, EventArgs e) 
{

    if (listBox2.SelectedIndex >= 0)
    if (deck2.Count > 0) {
    deck1.Add(deck2.Deal(listBox2.SelectedIndex));

}

    RedrawDeck(1);
    RedrawDeck(2);

}

您可以使用这种简单的扩展方法实现这一点

public static class IEnumerableExtensions
{

    public static IEnumerable<t> Randomize<t>(this IEnumerable<t> target)
    {
        Random r = new Random();

        return target.OrderBy(x=>(r.Next()));
    }        
}

您可以通过执行以下操作来使用它

// use this on any collection that implements IEnumerable!
// List, Array, HashSet, Collection, etc

List<string> myList = new List<string> { "hello", "random", "world", "foo", "bar", "bat", "baz" };

foreach (string s in myList.Randomize())
{
    Console.WriteLine(s);
}

肯定是旧帖子，但我只是使用 GUID。

Items = Items.OrderBy(o => Guid.NewGuid().ToString()).ToList();

GUID 始终是唯一的，并且由于每次结果每次更改时都会重新生成 GUID。

这是我首选的洗牌方法，当不希望修改原始内容时。它是 Fisher-Yates“由内而外”算法的变体，适用于任何可枚举序列（不需要从一开始就知道长度）。source

public static IList<T> NextList<T>(this Random r, IEnumerable<T> source)
{
  var list = new List<T>();
  foreach (var item in source)
  {
    var i = r.Next(list.Count + 1);
    if (i == list.Count)
    {
      list.Add(item);
    }
    else
    {
      var temp = list[i];
      list[i] = item;
      list.Add(temp);
    }
  }
  return list;
}

该算法也可以通过分配一个范围来实现，通过将随机选择的索引与最后一个索引交换，直到所有索引都只选择一次，随机耗尽索引。上面的代码完成了完全相同的事情，但没有额外的分配。这很整洁。0length - 1

关于类，它是一个通用的数字生成器（如果我在运行彩票，我会考虑使用不同的东西）。默认情况下，它还依赖于基于时间的种子值。这个问题的一个小小的缓解方法是在类中植入 或者 你可以使用与此类似的方法（见下文）来生成统一选择的随机双浮点值，但运行彩票几乎需要了解随机性和随机性源的性质。RandomRandomRNGCryptoServiceProviderRNGCryptoServiceProvider

var bytes = new byte[8];
_secureRng.GetBytes(bytes);
var v = BitConverter.ToUInt64(bytes, 0);
return (double)v / ((double)ulong.MaxValue + 1);

生成随机双精度值（仅在 0 和 1 之间）的要点是用于缩放到整数解决方案。如果您需要根据随机双精度从列表中选择一些东西，那总是很简单的。x0 <= x && x < 1

return list[(int)(x * list.Count)];

享受！

对已接受的答案进行简单修改，返回一个新列表而不是就地工作，并像许多其他 Linq 方法一样接受更通用的答案。IEnumerable<T>

private static Random rng = new Random();

/// <summary>
/// Returns a new list where the elements are randomly shuffled.
/// Based on the Fisher-Yates shuffle, which has O(n) complexity.
/// </summary>
public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> list) {
    var source = list.ToList();
    int n = source.Count;
    var shuffled = new List<T>(n);
    shuffled.AddRange(source);
    while (n > 1) {
        n--;
        int k = rng.Next(n + 1);
        T value = shuffled[k];
        shuffled[k] = shuffled[n];
        shuffled[n] = value;
    }
    return shuffled;
}

想法是获取具有项目和随机顺序的匿名对象，然后按此顺序重新排序项目并返回值：

var result = items.Select(x => new { value = x, order = rnd.Next() })
            .OrderBy(x => x.order).Select(x => x.value).ToList()

    List<T> OriginalList = new List<T>();
    List<T> TempList = new List<T>();
    Random random = new Random();
    int length = OriginalList.Count;
    int TempIndex = 0;

    while (length > 0) {
        TempIndex = random.Next(0, length);  // get random value between 0 and original length
        TempList.Add(OriginalList[TempIndex]); // add to temp list
        OriginalList.RemoveAt(TempIndex); // remove from original list
        length = OriginalList.Count;  // get new list <T> length.
    }

    OriginalList = new List<T>();
    OriginalList = TempList; // copy all items from temp list to original list.

我在网上找到了一个有趣的解决方案。

照片由 https://improveandrepeat.com/2018/08/a-simple-way-to-shuffle-your-lists-in-c/ 友情提供

var shuffled = myList.OrderBy（x => Guid.NewGuid（））。ToList（）;

这是 Fisher-Yates shuffle 的实现，它允许指定要返回的元素数量;因此，在获取所需数量的元素之前，没有必要先对整个集合进行排序。

交换元素的顺序与默认值相反;并从第一个元素到最后一个元素，因此检索集合的子集将产生与洗牌整个集合相同的（部分）序列：

collection.TakeRandom(5).SequenceEqual(collection.Shuffle().Take(5)); // true

该算法基于维基百科上 Durstenfeld 的（现代）版 Fisher-Yates 洗牌。

public static IList<T> TakeRandom<T>(this IEnumerable<T> collection, int count, Random random) => shuffle(collection, count, random);
public static IList<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> collection, Random random) => shuffle(collection, null, random);
private static IList<T> shuffle<T>(IEnumerable<T> collection, int? take, Random random)
{
    var a = collection.ToArray();
    var n = a.Length;
    if (take <= 0 || take > n) throw new ArgumentException("Invalid number of elements to return.");
    var end = take ?? n;
    for (int i = 0; i < end; i++)
    {
        var j = random.Next(i, n);
        (a[i], a[j]) = (a[j], a[i]);
    }

    if (take.HasValue) return new ArraySegment<T>(a, 0, take.Value);
    return a;
}

您的问题是如何随机化列表。这意味着：

1. 所有独特的组合都应该有可能发生
2. 所有唯一组合都应以相同的分布出现（又名是无偏的）。

针对此问题发布的大量答案不满足上述“随机”的两个要求。

这是一个紧凑的、无偏的伪随机函数，遵循 Fisher-Yates 洗牌法。

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list, Random rnd)
{
    for (var i = list.Count-1; i > 0; i--)
    {
        var randomIndex = rnd.Next(i + 1); //maxValue (i + 1) is EXCLUSIVE
        list.Swap(i, randomIndex); 
    }
}

public static void Swap<T>(this IList<T> list, int indexA, int indexB)
{
   var temp = list[indexA];
   list[indexA] = list[indexB];
   list[indexB] = temp;
}

只是想建议一个使用 和 的变体：IComparer<T>List.Sort()

public class RandomIntComparer : IComparer<int>
{
    private readonly Random _random = new Random();
    
    public int Compare(int x, int y)
    {
        return _random.Next(-1, 2);
    }
}

用法：

list.Sort(new RandomIntComparer());

可以使用 morelinq 包中的 Shuffle 扩展 methond，它适用于 IEnumerables

安装包 morelinq

using MoreLinq;
...    
var randomized = list.Shuffle();

private List<GameObject> ShuffleList(List<GameObject> ActualList) {


    List<GameObject> newList = ActualList;
    List<GameObject> outList = new List<GameObject>();

    int count = newList.Count;

    while (newList.Count > 0) {

        int rando = Random.Range(0, newList.Count);

        outList.Add(newList[rando]);

        newList.RemoveAt(rando);

     

    }

    return (outList);

}

用法：

List<GameObject> GetShuffle = ShuffleList(ActualList);

您可以通过使用元组进行交换来使 Fisher-Yates 洗牌更加简洁和富有表现力。

private static readonly Random random = new Random();

public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        n--;
        int k = random.Next(n + 1);
        (list[k], list[n]) = (list[n], list[k]);
    }
}

我们可以对 List 使用扩展方法，并使用线程安全的随机生成器组合。我已将此改进版本打包在 NuGet 上，其中包含 GitHub 上提供的源代码。NuGet 版本包含可选的加密强随机数。

Pre-.NET 6.0 版本：

[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    if (list == null) throw new ArgumentNullException(nameof(list));
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        int k = ThreadSafeRandom.Instance.Next(n--);
        (list[n], list[k]) = (list[k], list[n]);
    }
}

internal class ThreadSafeRandom
{
    public static Random Instance => _local.Value;

    private static readonly Random _global = new Random();
    private static readonly ThreadLocal<Random> _local = new ThreadLocal<Random>(() =>
    {
        int seed;
        lock (_global)
        {
            seed = _global.Next();
        }
        return new Random(seed);
    });
}

在 .NET 6.0 或更高版本上：

[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static void Shuffle<T>(this IList<T> list)
{
    ArgumentNullException.ThrowIfNull(list);
    int n = list.Count;
    while (n > 1)
    {
        int k = Random.Shared.Next(n--);
        (list[n], list[k]) = (list[k], list[n]);
    }
}

通过 NuGet 安装库以获取更多功能。

实现：

public static class ListExtensions
{
    public static void Shuffle<T>(this IList<T> list, Random random)
    {
        for (var i = list.Count - 1; i > 0; i--)
        {
            int indexToSwap = random.Next(i + 1);
            (list[indexToSwap], list[i]) = (list[i], list[indexToSwap]);
        }
    }
}

例：

var random = new Random();
var array = new [] { 1, 2, 3 };
array.Shuffle(random);
foreach (var item in array) {
    Console.WriteLine(item);
}

.NET Fiddle 中的演示

public List shufflelist（列表列表） { LetterClass temp元素; 列表临时列表 = new List（）; 列表列表副本 = new List（）; 国际兰特;

    foreach (LetterClass item in list)
    {
        listcopy.Add(item);
    }

    while (listcopy.Count != 0)
    {
        rand = Random.Range(0, listcopy.Count);
        tempelement = listcopy[rand];
        templist.Add(listcopy[rand]);
        listcopy.Remove(tempelement);

    }

    return templist;

}

从 .NET 8（仍处于预览版）开始，可以使用 Shuffle（）：

//Argument is Span<T> or T[]
Random.Shared.Shuffle(mySpan);

或者，对于加密学上的强随机性：

//Argument is Span<T>
RandomNumberGenerator.Shuffle(mySpan);

对于列表，您必须先创建一个数组 （） shuffle，如上所述，然后从shuffled数组创建一个新列表myList.ToArray()

从（2023 年 11 月）开始，新的 和 方法允许您随机化项目范围的顺序。.net 8.0Random.ShuffleRandomNumberGenerator.Shuffle<T>(Span<T>)

int[] myNumbers = LoadNumbers();
Random.Shared.Shuffle(myNumbers);
// myNumbers are now shuffled.

在 C#12 中，建议的 Fisher-Yates 洗牌可以更简洁一些，无需临时变量：

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> source, Random random)
{
    var r = new List<T>(source);
    var a = source.Count();

    while (a > 1)
    {
        var b = random.Next(a--);
        (r[b], r[a]) = (r[a], r[b]);
    }

    return r;
}

另请注意，根据约定，Enumerable 扩展应返回一个新集合，而不是就地修改源集合。