CompreTo() 中的随机数与 GetHashCode()？

Question

当两个结构具有相同的字段值时，我在结构的 CompareTo() 中使用 Random 类以相同的概率选择其中一个结构。 Random 类使用固定种子进行实例化，以获得可重现的伪随机值序列，以确保我的程序无论使用相同的输入运行多少次，都会给出相同的精确比较结果。

我正在考虑用内存引用或 GetHashCode() 替换随机数。这样做是否可以保证：

（1）以相同的概率进行选择，以及

（2）如果再次运行该程序，我最终会得到相同的结果？

struct MyStruct : IComparable<MyStruct>
{
        private readonly float _param1;
        private readonly float _param2;
        private readonly int _randValue;

        public MyStruct(float param1, float param2)
        {
                _param1 = param1;
                _param2 = param2;
                _randValue = _random.Next();
        }

        public int CompareTo(MyStruct other)
        {
            if (_param1 < other._param1)
            {
                return -1;
            }
            else if (_param1 > other._param1)
            {
                return 1;
            }
            else if (_param2 > other._param2)
            {
                return -1;
            }
            else if (_param2 < other._param2)
            {
                return 1;
            }
            // If both params are equal, then select one of the structs with
            // equal probability
            else if (_randValue < other._randValue)
            {
                return -1;
            }
            else if (_randValue > other._randValue)
            {
                return 1;
            }

            return 0;
        }
}

谢谢 ！

Answer 1

当两个结构体具有相同的字段值时，我在结构体的 CompareTo() 中使用 Random 类以相同的概率选择其中一个结构体。

首先，这是一件完全奇怪的事情。这就像说“当我被要求对一堆数字进行排序时，其中两个都是 12，我随机选择 12 个中较小的一个”。这没有任何意义。这两个十二相同。你没有办法区分十二个！

你为什么要做这种奇怪的事？如果两个值相同，则说它们相同。

更仔细地阅读您的代码后，我发现您将随机数保留到结构的状态中。如果你想做这件奇怪的事情，那就是正确的方法。

我最初认为您正在随机化比较运算符本身。 这是一件极其危险的事情。排序算法可以强烈依赖于全序排序。 需要进行比较才能找到自洽的总排序。你绝对不能说第一个比第二个大，第二个比第三个大，第三个比第一个大。这违反了比较所需的传递性，并且当给定行为不良的比较操作时，允许排序算法进入无限循环或执行任何其他奇怪的行为。

我正在考虑用内存引用或 GetHashCode() 替换随机数。

这是一个更糟糕的想法。 GetHashCode 对一件事有用，而且只对一件事有用：平衡哈希表。如果您没有平衡哈希表并调用 GetHashCode，您就做错了。

而且，要三思而后行。您所处的情况是两个结构在其他方面比较相等。 根据合同，GetHashCode 必须为任何两个比较相等的结构返回相同的结果。 GetHashCode 显然不是两个相同事物之间消歧的来源！事实上恰恰相反。

这能保证以相同的概率进行选择吗？

没有。 GetHashCode 不是随机性来源，也不保证哈希码的分布。

这是否能保证我再次运行该程序时会得到相同的结果？

绝对不是。

Answer 2

您的代码并不像某些人怀疑的那样危险，因为您对数字的使用是一致的（它们仅在对象创建时是随机的）。

但我不明白为什么这会带来任何好处。

考虑没有 _randValue 的情况。假设您有一个结构体（我们称之为 x），其中 _param1 等于 2.0，_param2 等于 0.12，还有另一个结构体（我们称之为将其称为 y)，其中 _param1 等于 2.0，_param2 等于 0.12。

好吧，使 x 和 y 之间任何不同的唯一方法是您添加了 _randValue他们。

因为它们是结构体，所以它们甚至在赋值和装箱之间没有持久的标识。如果我们执行MyStruct z = x，我们就没有另一个指向x的指针，我们有一个全新的MyStruct。

即使除此之外，也没有什么区别。

您所做更改的唯一影响是：

1. 您已为该结构的所有情况添加了额外的内存使用量。
2. 你让排序变得更加昂贵。
3. 你让建筑变得更加昂贵。
4. 您已经使构造成为多线程瓶颈，因为您必须锁定 Random.Next()。

这些都可能不是特别重要，但过早的悲观主义是奇怪现象的根源。

Answer 3

“内存引用”是指结构的地址吗？如果你想要可预测性，那么你就不能使用内存地址。

你建议哈希什么？如果对相等的结构体属性进行哈希处理，则哈希码也将相等。

我想我很困惑：1）为什么 Random 不适合你，2）为什么你不只是将两个具有相等值的结构称为“相等”？

Answer 4

由于 Random 类正在执行您想要的操作，并且您能够为其提供种子以确保每次都获得相同的值，因此为什么要更改它？

我不完全确定您打算使用内存引用做什么，但即使您可以指向相同的地址并在每次运行代码时看到相同的数据，您也无法保证内存中值的公平分配除非你用随机函数填充它。

哈希函数应该返回公平分布的值，但它并不是真正的工作工具 - 如果您想要随机数，请使用随机数生成器！

Answer 5

我个人更喜欢纯随机数，但要回答你的观点：

1. 是的，它是一种哈希算法，就像 md5 或 sha 一样（尽管该算法不是专门为你描述的目的而创建的）
2. 是，该值将在程序启动之间保持不变（@henk-holterman 是正确的，但不能保证该值保持不变仅适用于字符串）
3. GetHashCode 会更快

Answer 6

我对您的代码的阅读表明您正在使用 rand 有一个决胜局。我不明白为什么你会想要区分相同的对象，甚至关心相同对象的顺序。

例如，在此列表中 -

 A
 B
 B
 C

为什么您会关心或想知道 B 的哪个实例是第一个？

我建议更好的解决方案是添加对用户有意义的细粒度字段，例如创建或修改时间戳的日期。然后你就会有一个有意义的决胜局，尽管平局仍然可能发生，但我认为这不会成为问题。