高效生成规定范围内无重复随机数的算法及其实现
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更新于2024-08-12
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"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。
2018-05-10 上传
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