我想写一个只使用数字作为短字符串的 URL 缩短器。
我不想数，我希望下一个新数字是随机的（或伪随机）。
起初认为算法看起来像这样（伪代码）：
do
{
number = random(0,10000)
}
while (datastore.contains(number))
datastore.store(number, url)
这个实现的问题是：由于数据存储包含的数字越多，循环执行多次的可能性就越大。性能会随着时间的推移而下降。
难道没有更好的方法来获取尚未使用的随机数吗？
【问题讨论】：
标签： performance algorithm random
一些相关问题：# 2394246、# 54059、# 158716、# 196017和# 1608181。
正确的方法取决于您将生成多少数字以及是否需要实时性能。如果您只绘制一个范围内可用数字的一小部分，则代码 sn-p 的每个数字的平均时间为 O(1)，每个后续数字的时间略有增加，但仍为 O(1)。例如，请参阅问题#1608181 answer，在该问题中，我表明使用此类代码从超过2*k 的数字范围中获取k 数字是O(k)。 （该答案还具有 C 代码，可在 M<N/2 时在 O(M) 时间内从 N 个数字范围内生成 M 个数字，并解释在 M>=N/2 时如何在 O(M) 时间内使用它。）
如果你想要 O(1) 的性能和硬时间限制，你可以使用刚才提到的程序来预加载一个数组，或者可以像 Justin 所说的那样打乱整个整数范围。在该预处理之后，每次访问都是 O(1)。如果您知道您不会从 1...10000 范围内抽取超过 3000 个数字，并且没有硬性时间限制，那么您拥有的代码将平均在 O(1) 时间内运行，概率k 的通过次数减少了 0.3 ^ k； 即，在最坏的情况下，1 次通过的几率约为 70%，2 次为 21%，3 次为 6%，4 次为 2%，5 次为 0.6%，依此类推。
【讨论】：
使用加密。由于加密是可逆的，独特的输入产生独特的输出。对于 64 位数字，请使用 64 位块大小的密码。对于较小的块大小，例如 32 位或 16 位，请查看Hasty Pudding Cypher。
无论您需要什么大小的块，只需加密数字 0、1、2、...（以适当的块大小），即可根据需要生成尽可能多的唯一非连续数字。
【讨论】：
1) 用顺序值填充数组
2) shuffle 数组
【讨论】：