产生一个int数组，长度为100，并向其中随机插入1-100，并且不能重复

写在前面

前天去面试了，给出的笔试中有这样的一道算法题，产生一个int数组，长度为100，并向其中随机插入1-100，并且不能重复

当时，脑子一热，也没想那么多，就用集合实现了一下，经面试官提醒，发现还有更好的方式来实现。

代码

首先看一下这样一段代码

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();
        }
    }
}

 虽然上面的代码，实现题目的要求，但是如果是1到100万或者更大，这样的每次判断是否包含这样的一个数，势必会影响到性能。

网上找到一种更好的实现方式：

(1)把N个数放到容器A(int数组)中.

(2)从N个数中随机取出1个数放入容器B(int数组)中.

(3)把容器A中最后一个数与随机抽取的数对调 或者 把容器A中最后一个数覆盖随机抽取出来的数.

(4)这时从容器A(假设N个数,索引0 到 索引N-2)之间随机取一个数.再放入容器B中,重复此步骤.

说明:也就是第二次是从容器A中 第一个元素到倒数第二个元素 中随机取一个数.

这种好处是,随机数所取范围逐步缩小,而且杜绝了大数据时集合执行删除操作时产生的瓶颈.

代码实现

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>
        /// 获得无重复随机数组
        /// </summary>
        /// <param name="n">上限n</param>
        /// <returns>返回随机数组</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;
            }
            //随机对象
            Random r = new Random();
            //最后一个元素的索引 如n=100，end=99
            int end = n - 1;
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                //生成随机数 因为随机的是索引 所以从0到100取，end=100
                //一个大于等于 minValue 且小于 maxValue 的 32 位带符号整数，即：返回的值范围包括 minValue 但不包括 maxValue。 
                //如果 minValue 等于 maxValue，则返回 minValue
                //
                int minValue = 0;
                int maxValue = end + 1;
                int ranIndex = r.Next(minValue, maxValue);
                //把随机数放在容器B中
                arryB[i] = arryA[ranIndex];
                //用最后一个元素覆盖取出的元素
                arryA[ranIndex] = arryA[end];
                //缩减随机数生成的范围
                end--;
            }
            //返回生成的随机数组
            return arryB;
        }
    }
}

总结

实现方式有很多种，但是如果能用高效的方式就用高效的方式实现。这种生成无重复的随机数，可以在运用在抽奖系统中。