Optimization 从集合中快速选择位

我想从已知的位掩码中选择一些随机位。理想情况下，我也希望以随机顺序选择这些位，但稍后可以将任务分为选择和洗牌

数据的一些附加特征：

• 位掩码的长度为64位
• 所选位数为4、8、16或32
• 通常将设置40到60位（始终至少设置一半）
• 我需要为单个位掩码提供数百万个随机选择（结果用于统计模拟）

下面是一个掩码示例和我期望的东西（随机选择4位）：

在本例中，我不应该返回位位置0，因为它已被禁用

这是该算法的一个已知热点，因此我希望尽可能多地利用它的性能（对随机选择的测试只需要比我当前的随机选择实现长约2倍）。我目前的想法是用位掩码中设置的位位置填充

字符位置[64]

中的第一个

n

数字。因此，对于上面的示例，我将以：

[1,2,3,4,5,6,8,9，…]

结束。然后开始在

0

和

n

之间选择随机数以选择随机位位置。每次选择后，将位置设置为-1，如果我再次点击-1，则重复随机选择

这对于选择4个数字很好，但在选择32个数字时，重复选择的次数太多

另一个想法是创建一个如上所述的位置数组，然后使用Fisher–Yates将其洗牌，然后选择第一个

n

位置。这需要在数组中进行更多的写入，并且始终需要生成与设置位数量相同的随机数，这对于仅选择4位来说可能是一种过度杀伤力

有没有更快的方法生成这些数据？我的目标是模拟的准确性，所以这实际上是关于我可以在一秒钟内检查多少个随机迭代

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语言其实并不重要，但我想C语言将在这里占据主导地位。

你不必做一个完整的费舍尔·耶茨洗牌。在获得第一个

n

值后，只需停止即可。您甚至可以在下一个示例中重用部分无序排列的数组。以下是C99中的一个示例：

#包括
#包括
#包括
//假设数组a包含任意顺序的数字0..63
静态无效打印随机位（uint64位掩码，整数位，整数a[64]）{
for（int i=0，j=63；iprintf（“随机位%2d:%d\n”、t、位掩码和（1如果需要，我会首先尝试使用它）
mask    0111111011111011111110111111111111111101111111100111101111111111
random4 ....1...........1........1...............1......................
shuffled bit positions: 41, 16, 4, 25