寻找具有特定属性的伪随机数生成算法答案

【问题标题】：Looking for a pseudo random number generation algorithm with specific properties寻找具有特定属性的伪随机数生成算法
【发布时间】：2019-01-13 21:25:58
【问题描述】：

我正在寻找具有以下属性的伪随机数生成器：

不重复：返回的数字必须是唯一的，直到从0到n的所有数字都返回一次，然后才能重复每个数字一次，等等。
确定性：如果我两次使用相同的种子，它需要产生相同的序列。
很少分配：它不应该需要分配大的内存区域来混合其数据，就像序列排列那样。

我的目标是我可以用一些种子值初始化随机数生成器，然后不断调用它的函数来生成序列中的下一个数字，可能会将前一个数字传递给它。

【问题讨论】：

你看过these吗？
linear feedback shift register 可能对您有用。它肯定是不重复的，并且只需要很少的存储空间。另见xorshift。
n 的值是多少？
@SeverinPappadeux n 通常介于 10 和 1000 之间
好吧，n 非常小，正确的答案应该是 Fisher-Yates-Knuth 洗牌。最多几千字节

标签： algorithm random

【解决方案1】：

一种可能的方法是块密码。用给定的密钥加密数字 0, 1, 2, ... 并保证输出是唯一的，并且只有在通过块大小后才会重复。每个键都会产生不同的排列。您只需要跟踪您加密的密钥和最后一个数字。

DES 使用 64 位块，AES 使用 128 位块。如果这些尺寸不适合，那么您需要查看 Format preserving encryption 以获得适当尺寸的块。

需要注意的一点，非重复生成器不是随机的。随着更多数字的产生，未使用的数字池会缩小，直到最后一个数字完全确定。您需要考虑这在您的应用程序中是否重要。

【讨论】：