[转] 高效的产生一组不重复的随机数

原文地址: 

http://www.blogjava.net/lhulcn618/archive/2010/02/21/313522.html 

http://yhz61010.iteye.com/blog/1727918


需求描述:从 0 到 n 之间选 k 个不重复的数组成一个序列。 

伪代码如下:
Pseudocode代码   收藏代码
  1. for(i = 0; i < n; i++)  
  2. {  
  3.     x[i] = i;  
  4. }  
  5. for(i = 0; i < k; i++)  
  6. {  
  7.     t = rand(i,n-1);  
  8.     swap(x[i], x[t]);  
  9.     out(x[i]);  
  10. }  

  其中,rand(a,b) 产生一个 a 到 b 之间的随机数,swap(a,b) 交换 a 和 b 的值,out(a) 把 a 输出作为结果。 

  首先,x数组里把0到n-1的所有数都存储了,而最后输出的都是x数组里的值,所以满足输出的数是k个0到n-1的数。 

  然后,我们对于第 i 次随机,产生一个 i 到 n-1 的下标 t ,并把x[t] 和x[i]交换,将其输出,这样每次产生的数都是之前没有出现过的数,因为之前出现过的数都在x[0] 到 x[i-1]里呢!这样就保证了输出数据的不重复性。 

  最后,我们考察输出数据的“随机性”,显然,因为交换操作,使得所有没有出现过的数都在x[i] 到 x[n-1]中存着呢,所以被选中的概率相等。 

  最后附上 Java 实现: 
Java代码   收藏代码
  1. public static void generateRandomNum(int count, int max) {  
  2.         int temp = 0;  
  3.         int[] seed = new int[max];  
  4.         for (int i = 0; i < max; i++) {  
  5.             seed[i] = i + 1;  
  6.         }  
  7.         int[] ranArr = new int[count];  
  8.         Random ran = new Random();  
  9.         for (int i = 0; i < count; i++) {  
  10.             int j = ran.nextInt(max) % (max+ 1);  
  11.             temp = seed[i];  
  12.             seed[i] = seed[j];  
  13.             seed[j] = temp;  
  14.   
  15.             ranArr[i] = seed[i];  
  16.         }  
  17.   
  18.         System.out.println(Arrays.toString(ranArr));  
  19.     }  

PS: 后来我发现 Java 的 Collections.shuffle() 方法的实现,也是采用的这个算法。看来这个算法是相当的经典啊!

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