如何高效生成唯一且不重复的随机数？

生成不重复的唯一随机数

创建不重复的随机数序列是编程中的常见问题。想要生成在特定范围内不重复的数字序列是此问题的一个流行变体。

解决问题

一种生成序列的简单方法唯一数字是创建所需范围内所有数字的列表，对列表进行混洗，然后迭代混洗后的列表。然而，这种方法需要为大范围分配大量内存。

数学算法

更有效的方法涉及使用线性反馈移位寄存器（LFSR）。 LFSR 是硬件或软件结构，通过对寄存器内的位进行移位和异或来生成伪随机数序列。通过仔细选择抽头点（用于反馈的位），即使寄存器大小很短，LFSR 也可以生成周期很长的序列。

例如，16 位 LFSR 可以生成高达65,535 个不重复的数字。 LFSR 是确定性的，每次使用相同的种子初始化时都会生成相同的序列。然而，它们在统计上是随机的，并且满足加密应用程序的许多要求。

实现 LFSR

实现 LFSR 需要仔细选择抽头点以实现最大长度序列。存在构建具有所需周期的 LFSR 的既定方法。为了方便起见，许多编程语言都提供了实现 LFSR 的库或函数。

通过使用 LFSR，程序员可以生成唯一的随机数序列，而无需大量内存分配或过多的混洗操作。当生成大型随机数或非重复序列对于密码学或模拟等应用至关重要时，LFSR 特别有用。

以上是如何高效生成唯一且不重复的随机数？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！