10萬個數字無序排列，要求不重複！高手進！！！

（PS：可能是我描述的不太清楚，其實意思就是這樣的。 依次產生10W個隨機數填充到數組， 隨機數1-10W之間， 不能重複。嗯，對，本意就是這樣。）

今天面試，技術總監給我出了個思考題，求隨機10W個數字無序排列，如何才能高效的執行，記憶體沒有要求，最好的硬體設定，虛擬碼如下:

static $arr = array();for($i = 0; $i < 100000; $i++){    $rand = rand(1,100000);    $y = 0;    while($rand == $arr[$y])    {        $rand = rand(1,100000);        $y++;    }    $arr[$i] = $rand;}

這樣做的壞處就是 剛開始取得第一個數的時候進入while迴圈的機率是1/100000，那麼當取到了第99999個數的時候，進入while迴圈的幾率就是99.9999%，那麼這時候就會出現無限迴圈狀態,那麼如何規避這個問題呢？

回複內容：

（PS：可能是我描述的不太清楚，其實意思就是這樣的。依次產生10W個隨機數填充到數組，隨機數1-10W之間，不能重複。嗯，對，本意就是這樣。）

今天面試，技術總監給我出了個思考題，求隨機10W個數字無序排列，如何才能高效的執行，記憶體沒有要求，最好的硬體設定，虛擬碼如下:

static $arr = array();for($i = 0; $i < 100000; $i++){    $rand = rand(1,100000);    $y = 0;    while($rand == $arr[$y])    {        $rand = rand(1,100000);        $y++;    }    $arr[$i] = $rand;}

這樣做的壞處就是 剛開始取得第一個數的時候進入while迴圈的機率是1/100000，那麼當取到了第99999個數的時候，進入while迴圈的幾率就是99.9999%，那麼這時候就會出現無限迴圈狀態,那麼如何規避這個問題呢？

UPDATE:既然題主明確了題意，我這裡也更新下：

產生10W個數，範圍[1..10w]且無重複，那麼只需要先在長度為10W的數組內填上1..10W，然後用下面的演算法shuffle就行。

這個實際上可以通過Fisher-Yates shuffle演算法來實現，漸進複雜度可以達到O(n)。描述如下：

void randomize(vector& data) {    for (int i = data.size() - 1; i > 0; --i) {        int random = rand() % (i + 1);  // 所以 0 <= random <= i         swap(data[random], data[i]);    }}

要證明這個演算法的正確性也很簡單。但是需要將條件轉換成等價的形式，條件裡說我們需要對數組隨機排列，這意味著每個數出現在某個位子的幾率均等，均為1/n（假設有n個數）

我們考慮演算法執行第一次迴圈的時候：我們從[0,n-1]這n個數裡隨機挑選了一個數放到n-1這個位置，所以所有的數放到n-1的機率為1/n

當執行第二次的時候，我們從[0...n-2]這n-1個剩下的數裡選出了一個放到n-2這個位置，那麼出現在n-2位置的機率是多少呢？注意現在這件事並不是獨立事件了，一個數要放到n-2這裡意味著它沒有在第一次迭代中被選中，並且第二次被選中了，所以機率為(1-1/n)(1/(n-1)) = ((n-1)/n)(1(n-1)) = 1/n，故而所有數放在n-2的機率為1/n

一般的，一個數放在位置i時，意味著前面n-i-1次迴圈他都未被選中，且在第n-i次被選中，我們有機率p(i) = (1-1/n)(1-1/(n-1))(1-1/(n-2))....(1-1/(i+2))(1/(i+1) = ((n-1)/n) ((n-2)/(n-1)) ((n-3) / (n-2))...((i+1)/(n+2))(1/(i+1)) = 1/n

產生10W個數字，隨機遞增，再對結果集亂序

shuffle(range(0,100000));

步驟
1產生0-99999連續數組a
2空數組b
3隨機從a中取出一個放入b並從a中刪除該元素，直到取完

可以考慮使用 Format-preserving encryption

大致的目的就是格式不變的加密，在這個例子裡，可以把5位元加密成另一個5位元。

看到題目的第一個反應，真的只有我想到了C++的STL中的random_suffle函數麼……
後來仔細看了一下題主用的是PHP（為啥貼的是C標籤啊……）
好吧，我們來個簡化版的。
結果一看，dahakawang已經給出實現了，好吧，就由我改成PHP文法吧~

$a=array();for($i=0;$i<100000;$i++) $a[$i]=$i+1;for($i=99999;$i>=0;$i--){    $j=rand(0,$i);    $t=$a[$j];    $a[$j]=$a[$i];    $a[$i]=$t;}

直接手寫的，如有語法錯誤自行改正。

【隨機10W個數字無序排列】這其實沒說明問題...

如果解釋為【給10萬個隨機數做無序排列】，我覺得代碼只需要一行：return。

把10萬個數放在數組裡面，然後數組隨機順序就行了。好吧，我承認這麼搞根本符合題意。
下面的偽碼應該是期望的，不過貌似接近 @Dappur 的答案。

$arr=range(1, 100000, 1);//shuffle($arr); 哈哈，這是玩笑$results = [];for($i=99999;$i>=0;$i--){    $key=rand(0,$i);    $results[]=$arr[$i];    array_slice($arr, $i, 1);}

shuffle: 打亂數組順序。
range: 建立區間數組，參數分別是最小值、最大值、步長。
array_slice: 取出數組中的一段，並重設下標。

重新@Dappur
想明白你的代碼了...相當於10萬個人，每個人舉著一個號，然後喊一聲跑，自然就亂了。
而像樓主說的那種逐個產生（就是不事先預定好）除了他自己寫的那種方式外則是無解的，就像10萬人都是隔離的，自由說一個數，還不能和別人重複，不可能。

高效是指快麼?
如果是，我會順序產生10W個數，開10W個線程隨機插入，如果位置已經被佔用就用就近原則找位置插入。
如果有10W個核的應該挺快的

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