길고 반복되지 않는 난수 시퀀스를 효율적으로 생성하려면 어떻게 해야 합니까?

반복 없이 난수 시퀀스 생성

컴퓨터 프로그래밍에서 반복 없이 난수 시퀀스를 생성하는 것은 일반적인 작업입니다. 문제는 생성할 숫자의 범위가 커져서 전체 범위를 섞거나 중복을 확인하는 것이 비효율적일 때 발생합니다.

이 문제에 대한 한 가지 접근 방식은 선형 피드백 시프트 레지스터(LFSR)를 사용하는 것입니다. LFSR은 비트 중 일부가 XOR되어 입력으로 다시 공급되는 시프트 레지스터입니다. 탭(피드백되는 비트의 위치)을 신중하게 선택함으로써 LFSR은 레지스터 크기만큼 긴 시퀀스를 반복 없이 생성할 수 있습니다.

예를 들어, 16비트 LFSR은 다음을 수행할 수 있습니다. 반복 없이 65535 길이의 시퀀스를 생성합니다. 이는 통계적으로 무작위 시퀀스이지만 매우 반복 가능하므로 일부 애플리케이션에서는 바람직하지 않을 수 있습니다.

반복되지 않는 큰 숫자의 무작위 시퀀스가 ​​필요한 경우 다른 접근 방식이 필요합니다. 한 가지 옵션은 해싱 함수를 사용하여 입력 범위를 더 작은 출력 범위에 매핑하는 것입니다. 더 작은 범위 내에서 난수를 생성하고 이를 해싱하면 고유한 출력 번호를 얻을 수 있습니다. 원하는 길이의 시퀀스가 ​​생성될 때까지 이 프로세스를 반복할 수 있습니다.

또 다른 접근 방식은 의사 난수 생성기(PRNG)를 사용하여 일련의 난수를 생성한 다음 중복된 항목을 필터링하는 것입니다. 이는 해시 테이블이나 집합과 같은 데이터 구조를 사용하여 효율적으로 수행할 수 있습니다. 이 접근 방식의 단점은 생성된 숫자를 메모리에 저장해야 한다는 점이며, 이는 대규모 시퀀스의 경우 제한이 될 수 있습니다.

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