How do I create a list of random numbers without duplicates?

Я пытался использовать random.randint(0, 100), но некоторые числа были одинаковыми. Существует ли метод / модуль для создания списка уникальных случайных чисел?

Это вернет список из 10 чисел, выбранных в диапазоне от 0 до 99, без дубликатов.

import random
random.sample(range(100), 10)

Вы можете использовать функцию shuffle из модуля random следующим образом:

import random

nums = list(range(1, 100)) # list of integers from 1 to 99
                           # adjust this boundaries to fit your needs
random.shuffle(nums)
print(nums) # <- List of unique random numbers

Обратите внимание, что метод shuffle не возвращает никакого списка, как можно было бы ожидать, он только перетасовывает список, переданный по ссылке.

Вы можете сначала создать список чисел от a до b, где a и b соответственно наименьшие и наибольшие числа в вашем списке, затем перетасовать его с помощью алгоритма Фишера-Йейтса или с помощью random.shuffle метода Python.

Линейный конгруэнтный генератор псевдослучайных чисел

O (1) Память

O (k) операций

Эта проблема может быть решена с помощью простого линейного конгруэнтного генератора. Это требует постоянных затрат памяти (8 целых чисел) и не более 2 * (длина последовательности) вычислений.

Все другие решения требуют больше памяти и вычислительных ресурсов! Если вам нужно всего несколько случайных последовательностей, этот метод будет значительно дешевле. Для диапазонов размера N, если вы хотите генерировать порядка N уникальных k последовательностей или больше, я рекомендую принятое решение с использованием встроенных методов, random.sample(range(N),k) поскольку это было оптимизировано в python для повышения скорости.

Код

# Return a randomized "range" using a Linear Congruential Generator
# to produce the number sequence. Parameters are the same as for 
# python builtin "range".
#   Memory  -- storage for 8 integers, regardless of parameters.
#   Compute -- at most 2*"maximum" steps required to generate sequence.
#
def random_range(start, stop=None, step=None):
    import random, math
    # Set a default values the same way "range" does.
    if (stop == None): start, stop = 0, start
    if (step == None): step = 1
    # Use a mapping to convert a standard range into the desired range.
    mapping = lambda i: (i*step) + start
    # Compute the number of numbers in this range.
    maximum = (stop - start) // step
    # Seed range with a random integer.
    value = random.randint(0,maximum)
    # 
    # Construct an offset, multiplier, and modulus for a linear
    # congruential generator. These generators are cyclic and
    # non-repeating when they maintain the properties:
    # 
    #   1) "modulus" and "offset" are relatively prime.
    #   2) ["multiplier" - 1] is divisible by all prime factors of "modulus".
    #   3) ["multiplier" - 1] is divisible by 4 if "modulus" is divisible by 4.
    # 
    offset = random.randint(0,maximum) * 2 + 1      # Pick a random odd-valued offset.
    multiplier = 4*(maximum//4) + 1                 # Pick a multiplier 1 greater than a multiple of 4.
    modulus = int(2**math.ceil(math.log2(maximum))) # Pick a modulus just big enough to generate all numbers (power of 2).
    # Track how many random numbers have been returned.
    found = 0
    while found < maximum:
        # If this is a valid value, yield it in generator fashion.
        if value < maximum:
            found += 1
            yield mapping(value)
        # Calculate the next value in the sequence.
        value = (value*multiplier + offset) % modulus

Использование

Использование этой функции "random_range" такое же, как и для любого генератора (например, "range"). Пример:

# Show off random range.
print()
for v in range(3,6):
    v = 2**v
    l = list(random_range(v))
    print("Need",v,"found",len(set(l)),"(min,max)",(min(l),max(l)))
    print("",l)
    print()

Примеры результатов

Required 8 cycles to generate a sequence of 8 values.
Need 8 found 8 (min,max) (0, 7)
 [1, 0, 7, 6, 5, 4, 3, 2]

Required 16 cycles to generate a sequence of 9 values.
Need 9 found 9 (min,max) (0, 8)
 [3, 5, 8, 7, 2, 6, 0, 1, 4]

Required 16 cycles to generate a sequence of 16 values.
Need 16 found 16 (min,max) (0, 15)
 [5, 14, 11, 8, 3, 2, 13, 1, 0, 6, 9, 4, 7, 12, 10, 15]

Required 32 cycles to generate a sequence of 17 values.
Need 17 found 17 (min,max) (0, 16)
 [12, 6, 16, 15, 10, 3, 14, 5, 11, 13, 0, 1, 4, 8, 7, 2, ...]

Required 32 cycles to generate a sequence of 32 values.
Need 32 found 32 (min,max) (0, 31)
 [19, 15, 1, 6, 10, 7, 0, 28, 23, 24, 31, 17, 22, 20, 9, ...]

Required 64 cycles to generate a sequence of 33 values.
Need 33 found 33 (min,max) (0, 32)
 [11, 13, 0, 8, 2, 9, 27, 6, 29, 16, 15, 10, 3, 14, 5, 24, ...]