寻找一种在python中生成随机数的简单有效的方法，以便在每10个数字序列中数字不会重复

Question

我想知道是否有一种简单有效的方法可以在 python 中生成随机数 这样每10个序列都是不同的数字。

我试过这个选项：

import random
random.randint(0,100)

但经过几代之后，我注意到生成的数字可以一个接一个地重复 所以我尝试使用一组这些数字，它有点解决了这个问题 但它留下了一些数字，如果我需要特定数量的随机生成的数字，我需要在之后重新生成这些数字，但过了一会儿我被建议使用另一种解决方案：

Randlist = random.sample(range(1,101), k=10)

效果很好，但需要一个整数列表来保存我的 10 个不同的数字

有没有办法在没有列表的情况下做到这一点，所以它不会像 O(n^2) 及以上那样太复杂？

Answer 1

算法

import random

def randoms():
    while True:
        yield random.randint(0,9)

def no_repeat(source_iter, length):
    seen = set()
    cycle_pos = 0
    while True:        
        n = next(source_iter)
        if n not in seen:
            yield n
            cycle_pos += 1
            seen.add(n)

            if cycle_pos == length:
                seen.clear()
                cycle_pos = 0


rep = no_repeat(randoms(), 10)

print([next(rep) for i in range(100)]) # take 100 items from the `rep` iterator and put them into a list

randoms 函数是一个生成器，可提供无限数量的随机数。 no_repeat 函数是一个生成器，它将生成器作为参数并对其进行过滤，以使长度为 10 的每个部分没有重复。

通过组合这些生成器，您可以创建一个迭代器，该迭代器在每个长度为 10 的序列中生成不重复的随机数。

复杂性

如果您假设可能的随机数范围远大于“循环长度”，那么生成 n 数字是 O(n)，因为每次迭代，您都会生成一个随机数，生成它，然后添加它到集合。假设集合是一个哈希表，这个加法是O(1)（检查它是否在集合中）。如果清除一个集合是O(n)，那么如果每 10 次操作执行一次，并且花费的时间与 10 成正比，那么每次迭代都会摊销到 O(1)。

如果要考虑较小范围的可能数字，则对于循环长度k，在循环开始时，每次迭代为O(1)，则存在1/k 的冲突概率，则为下一次迭代 2/k 概率等，直到它在 k 迭代后重置。 因此它是O(k^2 n)，但是这个k 是固定的（在你的情况下它始终是10），所以实际上它可以被认为是一个常数因子，使它等同于O(n)。

Answer 2

我可能会先生成数字，然后将它们就地洗牌。像这样的：

import random

numbers = [*range(10)] * 5
random.shuffle(numbers)
print(numbers)

编辑：如果您希望数字组保持在一起，请改用它：

import random

result = []
for i in range(5):
  numbers = [*range(10)]
  random.shuffle(numbers)
  result.extend(numbers)
print(result)