Python中生成不重复随机数或元素的有效策略

import random

def get_letter(order):
    # 这是一个将数字映射到字母的示例函数
    # 实际应用中，可以使用更简洁的方法，如 chr(ord('A') + order)
    if 0 <= order <= 25:
        return chr(ord('A') + order)
    return None

# 这种方法在循环中可能重复抽取相同的字母
for _ in range(3): # 假设需要抽取3次
    order = random.randrange(26) # 范围是0-25，共26个字母
    letter = get_letter(order)
    print(f'抽取的字母是: {letter}')

import random
import string

def generate_unique_letters_by_tracking(count):
    """通过记录已选元素来生成不重复的字母"""
    all_letters = list(string.ascii_uppercase)
    selected_letters = set()
    result = []

    while len(result) < count and len(selected_letters) < len(all_letters):
        index = random.randrange(len(all_letters))
        letter = all_letters[index]
        if letter not in selected_letters:
            selected_letters.add(letter)
            result.append(letter)
    return result

# print("通过记录已选元素抽取5个不重复的随机字母:", generate_unique_letters_by_tracking(5))

import string
import random

def generate_unique_elements_by_shuffling(elements_pool, count):
    """
    通过预先打乱列表并逐个提取的方式，生成指定数量的不重复随机元素。

    Args:
        elements_pool: 包含所有待选元素的列表。
        count: 需要抽取的元素数量。

    Returns:
        一个包含不重复随机元素的列表。
    """
    # 复制一份待选元素池，以避免修改原始列表
    shuffled_pool = list(elements_pool) 

    # 随机打乱列表
    random.shuffle(shuffled_pool)

    # 从打乱后的列表中逐个提取元素
    selected_elements = []
    for _ in range(count):
        if not shuffled_pool: # 检查是否还有可用元素
            print("警告：待选元素已全部抽取完毕！")
            break
        selected_elements.append(shuffled_pool.pop()) # pop() 默认移除并返回最后一个元素

    return selected_elements

# 示例：从英文字母表中抽取5个不重复的随机字母
all_letters = list(string.ascii_uppercase)
print("抽取5个不重复的随机字母:", generate_unique_elements_by_shuffling(all_letters, 5))

# 示例：尝试抽取超过字母总数的字母
print("抽取30个不重复的随机字母:", generate_unique_elements_by_shuffling(all_letters, 30))

# 示例：从数字列表中抽取不重复的随机数
numbers = list(range(1, 11)) # 1到10的数字
print("从1-10中抽取3个不重复的随机数:", generate_unique_elements_by_shuffling(numbers, 3))

import random
import string

# 使用 random.sample 一次性获取不重复的随机字母
# 适用于只需要固定数量的唯一元素，且不需在多次抽取之间维护状态的场景
unique_letters_sample = random.sample(string.ascii_uppercase, 5)
print("使用 random.sample 抽取5个不重复的随机字母:", unique_letters_sample)

# random.sample 也可以用于数字列表
unique_numbers_sample = random.sample(range(1, 101), 10) # 从1到100中抽取10个不重复的数字
print("从1-100中抽取10个不重复的随机数:", unique_numbers_sample)

try:
    # 尝试抽取超过总数的元素会引发ValueError
    random.sample(string.ascii_uppercase, 30)
except ValueError as e:
    print(f"尝试使用 random.sample 抽取超过总数的元素时捕获到错误: {e}")