计算生成M个连续索引处具有不同元素的数组的方法

有时我们需要生成M个连续索引处具有不同元素的数组。以下是几种不同算法的示例。

算法1：使用循环

最简单的方法是使用循环来填充数组，并在填充之前检查当前索引是否已包含在数组中。如果找到重复项，则递增索引并重试。

def create_unique_array(length):
    uniq_arr = []
    for i in range(length):
        while True:
            num = random.randint(1, length)
            if num not in uniq_arr:
                uniq_arr.append(num)
                break
    return uniq_arr

这种方法的时间复杂度为O(n^2)，因为它需要在数组中查找每个插入值，因此效率低下。当需要处理大量数据时，应避免使用这种方法。

算法2：使用shuffle

第二种方法是打乱索引数组，然后选择前M个元素。具体过程是，初始化长度为N的数组，打乱数组，然后选取前M个元素作为独特的子数组。

def create_unique_array(length):
    arr = [i for i in range(1, length + 1)]
    random.shuffle(arr)
    return arr[:length]

这种方法的时间复杂度为O(n log n)，因为它需要打乱整个数组，然后返回前M个元素。

算法3：使用集合

这种方法将数组转换为集合，然后使用集合特性自动删除重复项，最后再把集合转换回数组。

def create_unique_array(length):
    arr = [i for i in range(1, length + 1)]
    random_set = set(arr)
    uniq_arr = list(random_set)
    random.shuffle(uniq_arr)
    return uniq_arr

这种方法的时间复杂度为O(n)，因为它仅需要一次转换为集合，没有重复项，然后转换为数组并打乱顺序。

结论

算法1虽然简单易懂，但效率低下。算法2通过打乱数组并选择前M个元素，效率较高。算法3使用集合特性自动删除重复项，效率最高。具体情况下可以选择不同的算法。