產生一個int數組，長度為100，並向其中隨機插入1-100，並且不能重復

寫在前面

前天去面試了，給出的筆試中有這樣的一道算法題，產生一個int數組，長度為100，並向其中隨機插入1-100，並且不能重復

當時，腦子一熱，也沒想那么多，就用集合實現了一下，經面試官提醒，發現還有更好的方式來實現。

代碼

首先看一下這樣一段代碼

namespace Wolfy.RandomDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> lst = new List<int>();
            Random r = new Random();
            while (true)
            {
                int temp = r.Next(1, 101);
                if (lst.Count == 100)
                {
                    break;
                }
                if (!lst.Contains(temp))
                {
                    lst.Add(temp);
                }
            }
            for (int i = 0; i < lst.Count; i++)
            {
                Console.WriteLine(lst[i]);
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

 雖然上面的代碼，實現題目的要求，但是如果是1到100萬或者更大，這樣的每次判斷是否包含這樣的一個數，勢必會影響到性能。

網上找到一種更好的實現方式：

(1)把N個數放到容器A(int數組)中.

(2)從N個數中隨機取出1個數放入容器B(int數組)中.

(3)把容器A中最后一個數與隨機抽取的數對調 或者 把容器A中最后一個數覆蓋隨機抽取出來的數.

(4)這時從容器A(假設N個數,索引0 到 索引N-2)之間隨機取一個數.再放入容器B中,重復此步驟.

說明:也就是第二次是從容器A中 第一個元素到倒數第二個元素 中隨機取一個數.

這種好處是,隨機數所取范圍逐步縮小,而且杜絕了大數據時集合執行刪除操作時產生的瓶頸.

代碼實現

namespace Wolfy.RandomDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] result = GetRandom(100);
            for (int i = 0; i < result.Length; i++)
            {
                Console.WriteLine(result[i]);
            }
            Console.WriteLine("over:" + result.Length);
            Console.Read();
        }
        /// <summary>
        /// 獲得無重復隨機數組
        /// </summary>
        /// <param name="n">上限n</param>
        /// <returns>返回隨機數組</returns>
        static int[] GetRandom(int n)
        {
            //容器A和B
            int[] arryA = new int[n];
            int[] arryB = new int[n];
            //填充容器a
            for (int i = 0; i < arryA.Length; i++)
            {
                arryA[i] = i + 1;
            }
            //隨機對象
            Random r = new Random();
            //最后一個元素的索引 如n=100，end=99
            int end = n - 1;
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                //生成隨機數 因為隨機的是索引 所以從0到100取，end=100
                //一個大於等於 minValue 且小於 maxValue 的 32 位帶符號整數，即：返回的值范圍包括 minValue 但不包括 maxValue。 
                //如果 minValue 等於 maxValue，則返回 minValue
                //
                int minValue = 0;
                int maxValue = end + 1;
                int ranIndex = r.Next(minValue, maxValue);
                //把隨機數放在容器B中
                arryB[i] = arryA[ranIndex];
                //用最后一個元素覆蓋取出的元素
                arryA[ranIndex] = arryA[end];
                //縮減隨機數生成的范圍
                end--;
            }
            //返回生成的隨機數組
            return arryB;
        }
    }
}

總結

實現方式有很多種，但是如果能用高效的方式就用高效的方式實現。這種生成無重復的隨機數，可以在運用在抽獎系統中。