golang rand 不重複

隨機數在程式設計中經常使用，而Golang提供了rand套件以實現生成偽隨機數。然而，在某些情況下，我們可能需要產生一組互不相同的隨機數。為了實現這個目標，我們需要考慮一個可行的演算法。

本文將介紹幾種產生不重複隨機數的方法，並提供一種使用Golang rand套件產生不重複隨機數的方法。

方法一：洗牌演算法

在洗牌演算法中，我們將具有相同範圍的數字數組隨機排列一次，該演算法的時間複雜度為O(n)。這種方法的缺點是當我們使用該演算法產生大量隨機數時，系統會佔用大量記憶體。

演算法實作如下：

1. 產生一個具有範圍的數字數組。
2. 在範圍內產生一個隨機數，並將該數字與範圍內的另一個數字交換。
3. 重複步驟2，直到產生了所需的所有不重複的數字。

方法二：拒絕取樣演算法

在拒絕取樣演算法中，我們將產生的隨機數儲存在一個集合中，並在產生下一個隨機數字時檢查該集合中是否已存在相同的數字。如果存在，則重新產生隨機數。該演算法的優點在於，它是一種空間有效的演算法。但是，當我們需要產生的不重複數字數量較大時，演算法可能會變得更耗時。

演算法實作如下：

1. 初始化一個數值範圍，一個目標元素數量和一個結果陣列。
2. 在數值範圍內產生隨機數，並將該隨機數加到結果陣列中。
3. 如果結果陣列中包含的數字數量少於目標數量，則重複步驟2。

方法三：點陣圖演算法

在點陣圖演算法中，我們建立一個點陣圖，其中每個位元表示範圍內的一個數字的存在或缺失。我們使用這個點陣圖來追蹤我們在已經產生的隨機數集合中是否已經存在某個數字。此演算法的優點在於，它是一種時間和空間效率都比較高的演算法。

演算法實作如下：

1. 初始化一個數值範圍，一個目標元素數量和一個結果陣列。
2. 建立一個點陣圖，其中每個元素表示範圍內的一個數字。
3. 隨機產生一個數字，檢查該數字所對應的點陣圖元素是否為零。如果為零，則表示該數字尚未產生；否則，表示該數字已產生。如果點陣圖上的位元等於零則將其設為一。
4. 將產生的不重複數字加入結果陣列。如果結果陣列中包含的數字數量少於目標數量，重複步驟3。

方法四：Golang的rand包實作

Golang提供了rand包，可用來產生偽隨機數。我們可以將其用於產生不重複隨機數。

演算法實作如下：

1. 初始化一個數值範圍和一個目標元素數。
2. 使用Golang的rand套件產生一個隨機數，在結果陣列中保存第一個元素。
3. 將數值範圍中的數字儲存在一個切片中。
4. 在切片中尋找結果陣列中的數字並刪除它。可以使用切片中的索引操作實現。
5. 重複步驟2和步驟4，直到結果陣列中包含所需數量的數字。

以上四種方法都可以用來實現不重複隨機數的生成，每種演算法都有其優缺點。使用哪種演算法取決於您的需求，若重要性在於空間，則使用拒絕取樣演算法，若在於超過時間，則選擇點陣圖演算法。而如果您在使用Golang的情況下，可以直接使用rand套件實作一個簡單、直接、高效的不重複隨機數產生演算法。

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