高效生成规定范围内无重复随机数的算法及其实现

"规定范围内一定数量无重复随机数的产生算法及应用 (2012年)" 在计算机科学和信息技术领域，生成一定范围内无重复的随机数是一项基础且重要的任务，广泛应用在模拟、加密、统计分析等多个场景。这篇2012年的论文"规定范围内一定数量无重复随机数的产生算法及应用"由谢春祥和张兆亮撰写，主要探讨了如何在区间[1, N]中高效地生成M个不重复的随机数。 传统的随机数生成方法往往效率低下，因为它们通常会反复生成随机数，然后通过比较已生成的数来避免重复，这不仅耗时，还可能导致无限循环的风险。论文提出了一种新的算法，称为“下标填充补尾法”。这种方法的核心思想是在一个空数组中，利用随机数作为下标填充元素，确保每个下标只被填充一次，从而保证生成的随机数无重复。 具体实现时，可以先创建一个大小为N的数组，初始化所有元素为未使用状态。然后，使用随机数生成器生成一个介于1和N之间的数，将这个数作为下标填充到数组中，并将其标记为已使用。重复此过程M次，直至填充M个不同的下标。由于数组的大小固定，因此不可能出现重复的下标，从而确保生成的随机数序列无重复。 论文中还对这种算法进行了实际应用的探讨和实验验证，结果显示，与传统的生成方法相比，该算法在规定范围内生成无重复随机数的效率有显著提升，具有较高的实用价值。此外，该算法对于大数据量的随机数生成尤其有利，因为它减少了扫描和比较的步骤，降低了计算复杂性。 总结起来，这篇论文提供了一种高效生成无重复随机数的新方法，它在解决特定范围内的随机数生成问题上，既保证了结果的唯一性，又提高了生成速度，对相关领域的研究和实践具有积极的指导意义。同时，论文遵循了科学的实证研究方法，通过实验数据证明了算法的有效性，体现了其在计算机科学和信息技术领域的理论与实践价值。