C#算法之向一个集合中插入随机不重复的100个数

一道非常经典的C#笔试题：

需求：请使用C#将一个长度为100的int数组,插入1-100的随机数,不能重复，要求遍历次数最少。

1.最简单的办法

var rd = new Random();
List<int> list = new List<int>();
var num = 0;
while (list.Count<100)
{
    num = rd.Next(1, 101);
    if (!list.Contains(num))
    {
        list.Add(num);
    }
}

这种办法无需解释。

2.进阶

var rd = new Random();
var hs = new HashSet<int>();
while (hs.Count < 100)
{
    hs.Add(rd.Next(1, 101));
}

这种方案较上个方案差别不大，HashSet对于重复数据只保存一次，少了个if判断。

3.高级

List<int> list1 = new List<int>(), list2 = new List<int>();
for (int i = 1; i < 101; i++)
{
    list1.Add(i);
}

var rd = new Random();
while (list2.Count < 100)
{
    var index = rd.Next(0, list1.Count - 1);
    list2.Add(list1[index]);
    list1.RemoveAt(index);
}

此方案一共遍历200次，初始化遍历100次，重新赋值再遍历100次，并且数字是随机不重复的。

每遍历一次，list1就会删除一个元素，即使产生的随机数据相同，但每次对于list1的索引对应的值是不同的，能保证数字唯一性。

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace Random100
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Test1();
            Console.WriteLine("------------------华丽的分割线--------------------");
            Test2();
            Console.WriteLine("------------------华丽的分割线--------------------");
            Test3();
            Console.ReadKey();
        }

        static void Test1()
        {
            var rd = new Random();
            List<int> list = new List<int>();
            var count = 0;
            while (list.Count < 100)
            {
                var num = rd.Next(1, 101);
                if (!list.Contains(num))
                {
                    list.Add(num);
                }
                count++;
            }
            foreach (var i in list)
            {
                Console.Write(i + "	");
            }
            Console.WriteLine("Test1共遍历了{0}次.", count);
        }

        static void Test2()
        {
            var rd = new Random();
            var hs = new HashSet<int>();
            var count = 0;
            while (hs.Count < 100)
            {
                hs.Add(rd.Next(1, 101));
                count++;
            }
            foreach (var i in hs)
            {
                Console.Write(i + "	");
            }
            Console.WriteLine("Test2共遍历了{0}次.", count);
        }

        static void Test3()
        {
            List<int> list1 = new List<int>(), list2 = new List<int>();
            var count = 0;
            for (int i = 1; i < 101; i++)
            {
                list1.Add(i);
                count++;
            }

            var rd = new Random();
            while (list2.Count < 100)
            {
                var index = rd.Next(0, list1.Count - 1);
                list2.Add(list1[index]);
                list1.RemoveAt(index);
                count++;
            }
            foreach (var i in list2)
            {
                Console.Write(i + "	");
            }
            Console.WriteLine("Test3共遍历了{0}次.", count);
        }
    }
}

我们来看看这三种方案分别遍历了多少次：

方案一515次，方案二529次，方案一、方案二差不多，全靠人品，方案三始终都是200次，要少得qq多，但方案三有个bug,最后一个数据始终都是100。

如果修复这个bug,或者你有更好的办法，请分享下，不胜感激！

如果觉得对你有帮助，请点个赞，谢谢！

不足与错误之处，敬请批评指正！