Python中实现不重复随机选择的策略与实践

import random

def map_index_to_letter(index):
    """将数字索引映射到大写字母A-Y"""
    if 0 <= index < 25:
        return chr(ord('A') + index)
    return None # 或者抛出错误

# 尝试抽取一个字母
# for _ in range(1): # 原始代码只抽取一次，所以不会重复。但如果循环多次，就会出现重复问题。
#     ordem = random.randrange(25)
#     abc = map_index_to_letter(ordem)
#     print(f'A letra sorteada foi *{abc}*')

# 模拟多次抽取，观察重复问题
print("--- 传统随机抽取（可能重复）---")
for _ in range(5): # 抽取5次
    ordem = random.randrange(25)
    abc = map_index_to_letter(ordem)
    print(f'抽到的字母是: {abc}')

import random

def get_unique_random_letter_tracking(num_letters_to_draw, total_letters=25):
    """
    通过追踪已选元素来获取不重复的随机字母。
    此方法在抽取数量较大时，可能会因为多次重试而效率降低。
    """
    available_indices = list(range(total_letters))
    drawn_letters = set()
    result = []

    if num_letters_to_draw > total_letters:
        print("警告：要抽取的字母数量超过了总字母数量！")
        return []

    print("--- 追踪已选元素方法 ---")
    while len(result) < num_letters_to_draw:
        random_index = random.choice(available_indices) # 从可用索引中随机选择
        letter = chr(ord('A') + random_index)

        if letter not in drawn_letters:
            drawn_letters.add(letter)
            result.append(letter)
            # 优化：从可用索引中移除已选的，避免再次选中
            available_indices.remove(random_index) 
        # else:
            # 如果是重复的，不进行任何操作，继续循环直到找到新的

    return result

# print(get_unique_random_letter_tracking(5))

import string
import random

def get_unique_random_letters_shuffled(num_letters_to_draw):
    """
    通过预洗牌并弹出实现不重复的随机字母抽取。
    """
    # 1. 创建包含所有待选元素的列表
    # string.ascii_uppercase 包含了所有大写英文字母 'A'...'Z'
    all_letters = list(string.ascii_uppercase) 

    # 2. 对列表进行一次性随机洗牌
    random.shuffle(all_letters)

    # 3. 从洗牌后的列表中依次弹出元素
    drawn_letters = []
    print("\n--- 预洗牌并弹出方法 ---")
    if num_letters_to_draw > len(all_letters):
        print(f"警告：要抽取的字母数量 ({num_letters_to_draw}) 超过了总字母数量 ({len(all_letters)})！")
        return []

    for i in range(num_letters_to_draw):
        # pop() 默认移除并返回列表最后一个元素
        letter = all_letters.pop() 
        drawn_letters.append(letter)
        print(f'第 {i+1} 次抽取的字母是: {letter}')

    return drawn_letters

# 抽取5个不重复的字母
unique_letters = get_unique_random_letters_shuffled(5)
print(f"最终抽取的5个不重复字母: {unique_letters}")

# 再次抽取，会从剩余的字母中继续抽取
# print("\n--- 继续抽取3个字母 ---")
# unique_letters_more = get_unique_random_letters_shuffled(3) # 注意：这里会重新初始化列表并洗牌
# print(f"再次抽取的3个不重复字母: {unique_letters_more}")

# 如果要在一个会话中持续抽取，需要保持 letters 列表的状态
print("\n--- 持续抽取示例 ---")
letters_pool = list(string.ascii_uppercase)
random.shuffle(letters_pool) # 初始洗牌

print(f"初始字母池（已洗牌，部分展示）: {letters_pool[:5]}...")

# 第一次抽取3个
drawn1 = []
for _ in range(3):
    if letters_pool: # 检查列表是否为空
        drawn1.append(letters_pool.pop())
    else:
        print("字母池已空！")
        break
print(f"第一次抽取3个: {drawn1}")

# 第二次抽取2个
drawn2 = []
for _ in range(2):
    if letters_pool:
        drawn2.append(letters_pool.pop())
    else:
        print("字母池已空！")
        break
print(f"第二次抽取2个: {drawn2}")

print(f"剩余字母池大小: {len(letters_pool)}")