从范围生成 Swift 中唯一随机数的列表答案

【问题标题】：Generate list of unique random numbers in Swift from range从范围生成 Swift 中唯一随机数的列表
【发布时间】：2018-04-02 16:08:06
【问题描述】：

我想写一个返回整数列表的函数。整数列表大小和最大随机数将由用户定义，用户将通过函数参数。我的特殊要求是，列表中的整数不能是多余的。
我使用Array的方法：

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> [Int]{
    var randomNumbers = [Int]()
    for _ in 1...listSize{
        let randomNumber = Int(arc4random_uniform(UInt32(listSize)))
        randomNumbers.append(randomNumber)
    }
    return randomNumbers
}

问题：有时我用这种方法得到重复的值。
我知道 swift Set 没有重复值。

我使用Set的方法：

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> Set<Int>{
    var randomNumbers = Set<Int>()
    for _ in 1...listSize{
        let randomNumber = Int(arc4random_uniform(UInt32(listSize)))
        randomNumbers.insert(randomNumber)
    }
    return randomNumbers
}

问题：有时Set 的大小小于用户定义的大小。

【问题讨论】：

标签： swift random arc4random

【解决方案1】：

Swift 5 版本实现

extension Int {

    static func getUniqueRandomNumbers(min: Int, max: Int, count: Int) -> [Int] {
        var set = Set<Int>()
        while set.count < count {
            set.insert(Int.random(in: min...max))
        }
        return Array(set)
    }

}

例如：

let uniqueNumbers = Int.getUniqueRandomNumbers(min: 1000, max: 1500, count: 10)

示例结果：

[1454, 1105, 1305, 1176, 1498, 1127, 1310, 1209, 1373, 1198]

【讨论】：

【解决方案2】：

这里有两个问题：

您没有生成足够的数字。您需要不断生成随机数，直到您的集合足够大：

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> [Int] {
    var randomNumbers = Set<Int>()
    while randomNumbers.count < listSize {
        let randomNumber = Int(arc4random_uniform(UInt32(maxNumber+1)))
        randomNumbers.insert(randomNumber)
    }
    return randomNumbers
}

您通过将随机数放入排序集选择中来使它们产生偏差，这是高度可预测的。您应该将您的数字附加到一个数组中（以保留它们以便生成它们），同时仍然并行利用一组，以实现快速重复数据删除：

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> [Int] {
    precondition(listSize < maxNumber, "Cannot generate a list of \(listSize) unique numbers, if they all have to be less than \(maxNumber)")

    var randomNumbers = (array: [Int](), set: Set<Int>())

    while randomNumbers.set.count < listSize {
        let randomNumber = Int(arc4random_uniform(UInt32(maxNumber+1)))
        if randomNumbers.set.insert(randomNumber).inserted { // If the number is unique
            randomNumbers.array.append(randomNumber) // then also add it to the arary
        }
    }

    return randomNumbers.array
}

【讨论】：

正是@Alexander 先生，我在提出问题后想出了这个在 set 时使用来解决我的问题。你的第二个选择很棒。非常感谢。
您可能还应该检查 maxNumber 是否小于 listSize，因此您不要尝试生成 0 到 10 范围内的 100 个唯一随机数。
有效点，但在这里我假设 maxNumber 总是大于 listSize。这就是为什么不做任何检查。
@KaziAbdullahAlMamun 假设使 u 和 me 成为一个 ass
插入检查我的功能，不再假设。

【解决方案3】：

当您获得重复的随机数时会发生这种情况。您可以检查 randomNumbers.count 并生成随机数，直到它达到 listSize，而不是生成 listSize 随机数。

【讨论】：

【解决方案4】：

您只需要使用 while count is less than listSize 而不是 for 循环，而不是您需要将 maxNumber 加一而不是 listSize 传递给 arc4random_uniform：

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> Set<Int> {
    var randomNumbers = Set<Int>()
    while randomNumbers.count < listSize {
        let randomNumber = Int(arc4random_uniform(UInt32(maxNumber+1)))
        randomNumbers.insert(randomNumber)
    }
    return randomNumbers
}

getRandomNumbers(maxNumber: 10, listSize: 3)  // {5, 7, 0}

【讨论】：

非常感谢先生。

【解决方案5】：

这里还有另一种可能性。我不认为这是最好的，但在我看来 IndexSet 可能是解决问题的好方法（基本上，这个想法书呆子狙击了我，我必须找到答案），这就是我想出了。

func getRandomNumbers(maxNumber: Int, listSize: Int)-> [Int]{
    guard maxNumber < listSize else { return [] }
    var indexSet = IndexSet(integersIn: 0...listSize)
    var randomInts = [Int]()

    while randomInts.count < maxNumber {
        guard let currentInt = indexSet.integerLessThanOrEqualTo(Int(arc4random_uniform(UInt32(listSize)))) else {
            continue
        }
        randomInts.append(currentInt)
        indexSet.remove(currentInt)
    }
    return randomInts
}

这个想法是创建一个 IndexSet 覆盖 0 到请求的最大值，然后从该集合中随机删除元素，直到你有足够的元素。它通过在使用整数时从集合中删除整数来避免重复。 IndexSet 实际上不是 Set，它是一种存储一堆唯一整数的有效方式，因此它获得了 Set 的唯一性，而无需实际创建包含范围内所有整数的 Set。

【讨论】：