Javascript 生成范围（0-X）内的唯一编号，保留历史记录以防止重复

我遇到了一个挑战，我需要一个函数，返回一个给定范围内的随机数，从

0-X

。不仅如此，我还要求返回的数字必须是唯一的；不复制以前调用函数时已返回的数字

或者，当完成此操作（例如，范围已“耗尽”）时，只需返回范围内的随机数

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如何才能做到这一点呢？

我编写了这个函数。它使用生成的数字的历史记录保留自己的数组，防止初始重复，如果范围内的所有数字都输出一次，则继续输出随机数：

// Generates a unique number from a range
// keeps track of generated numbers in a history array
// if all numbers in the range have been returned once, keep outputting random numbers within the range
var UniqueRandom = { NumHistory: new Array(), generate: function(maxNum) {
        var current = Math.round(Math.random()*(maxNum-1));
        if (maxNum > 1 && this.NumHistory.length > 0) {
            if (this.NumHistory.length != maxNum) {
                while($.inArray(current, this.NumHistory) != -1) { current = Math.round(Math.random()*(maxNum-1)); }
                this.NumHistory.push(current);
                return current;
            } else {
                //unique numbers done, continue outputting random numbers, or we could reset the history array (NumHistory = [];)
                return current;
            }
        } else {
            //first time only
            this.NumHistory.push(current);
            return current;
        }
    }
};

我希望这对某人有用

编辑：正如下面指出的，它可能在大范围内变慢（下面是一个例子） ，似乎运行良好）。然而；我不需要很大的范围，所以如果您希望生成并跟踪一个很大的范围，那么这个函数可能确实不适合。

这应该可以做到：

function makeRandomRange(x) {
    var used = new Array(x),
        exhausted = false;
    return function getRandom() {
        var random = Math.floor(Math.random() * x);
        if (exhausted) {
            return random;
        } else {
            for (var i=0; i<x; i++) {
                random = (random + 1) % x;
                if (random in used)
                    continue;
                used[random] = true;
                return random;
            }
            // no free place found
            exhausted = true;
            used = null; // free memory
            return random;
        }
    };
}

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虽然它可以工作，但当生成第x个随机数时，它没有良好的性能-它会搜索整个列表中的一个空闲位置，从问题开始，一步一步地做会更好：

function makeRandomRange(x) {
    var range = new Array(x),
        pointer = x;
    return function getRandom() {
        pointer = (pointer-1+x) % x;
        var random = Math.floor(Math.random() * pointer);
        var num = (random in range) ? range[random] : random;
        range[random] = (pointer in range) ? range[pointer] : pointer;
        return range[pointer] = num;
    };
}

（）

仅生成一组唯一编号的扩展版本：

function makeRandomRange(x) {
    var range = new Array(x),
        pointer = x;
    return function getRandom() {
        if (range) {
            pointer--;
            var random = Math.floor(Math.random() * pointer);
            var num = (random in range) ? range[random] : random;
            range[random] = (pointer in range) ? range[pointer] : pointer;
            range[pointer] = num;
            if (pointer <= 0) { // first x numbers had been unique
                range = null; // free memory;
            }
            return num;
        } else {
            return Math.floor(Math.random() * x);
        }
    };
}

函数makeRandomRange（x）{
var范围=新阵列（x），
指针=x；
返回函数getRandom（）{
如果（范围）{
指针--；
var random=Math.floor（Math.random（）*指针）；
var num=（范围内随机）？范围[随机]：随机；
范围[随机]=（指针在范围内）？范围[指针]：指针；
范围[指针]=num；
如果（指针您可以尝试使用当前日期和时间值生成数字，这将使其唯一。要使其在范围内，您可能需要使用一些数学函数。
您得到了一些很棒的编程答案。下面是一个更具理论色彩的答案，以完成您的全景图：-）

您的问题称为“采样”或“子集采样”，有几种方法可以做到这一点。让
N
为采样帧的范围（即
N=X+1
）和
M
为采样的大小（要拾取的元素数）


如果
N
比
M
大得多，您将需要使用Bentley和Floyd在其专栏“”中建议的算法（暂时没有ACM的锁屏），我真的建议这样做，因为他们明确给出代码，并根据哈希表等进行讨论；这里有一些巧妙的技巧

如果
N
与
M
在同一范围内，则您可能希望使用，但仅在
M
步骤后停止（而不是
N
）

如果你真的不知道，那么算法就开始了

如果您希望经常这样做，并且
X
不是太大，您可以使用
0…X
值构建一个数组，然后将其洗牌。然后您可以迭代数组以获得随机值，并在到达末尾时重新洗牌。这可能很好，但效率不是很高。如果X很大，则会得到随机值不太长时间后速度会很慢。说得好。我真的不知道它将如何处理大范围。我用一个链接编辑了我的答案，该链接指向一个fiddle，该fiddle使用setTimeout生成0-1000范围内的唯一值。它似乎运行正常，但这可能是因为我的机器的处理能力问题不在数字范围内t您将生成的数字量。生成n个数字需要O（n^2）时间。您应该使用对象（
{}
）而不是数组，并将已获取的数字存储为键。JS数组是对象（带有字符串键的哈希表），两个数组的键查找时间都是O（1）（非常即时）.但在本例中，您正在按值进行查找，这是一个for循环，它检查所有的值1乘1。根据和问题，似乎没有一种方法可以在每个数字的O（1）时间内为可变间隔创建唯一的随机数。因此，我想不会有更好的解决方案，除非maxNum是一个常量。效果很好！（适用于大范围，速度快），但在创建初始唯一数后，它不会继续生成随机数。我可能错了，但您的代码只输出固定数量。在我的特定情况下，每当用户按下按钮时，我需要在0-X范围内无限提供随机数，并且只有第一个X必须是唯一的。不，它稳定地生成范围
0-X
中的随机数。如果输出按每X个数字分组，则在每个组中都不会找到重复的数字。这“超额满足”了您的要求，即仅第一组（结果为0到X-1）需要是唯一的。是的，现在我明白了。但是在我的函数中清除“NumHistory”数组不也是这样吗？坦白说，我真的不理解你的方法。每次调用
generate
方法时，你怎么能传递不同的范围？这是一个必需的功能还是一个bug？数量受其他脚本的影响
function makeRandomRange(x) {
    var range = new Array(x),
        pointer = x;
    return function getRandom() {
        if (range) {
            pointer--;
            var random = Math.floor(Math.random() * pointer);
            var num = (random in range) ? range[random] : random;
            range[random] = (pointer in range) ? range[pointer] : pointer;
            range[pointer] = num;
            if (pointer <= 0) { // first x numbers had been unique
                range = null; // free memory;
            }
            return num;
        } else {
            return Math.floor(Math.random() * x);
        }
    };
}