Go语言中高效生成唯一随机数与切片去重实践

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

// GenerateUniqueRandomNumbers 生成指定数量的唯一随机数
// count: 需要生成的唯一随机数数量
// max: 随机数的最大值（不包含），即随机数范围为 [0, max-1]
func GenerateUniqueRandomNumbers(count, max int) []int {
    // 使用map存储唯一随机数，键为随机数，值为bool类型（仅用于占位）
    uniqueNumbersMap := make(map[int]bool)

    // 确保随机数种子只初始化一次，通常在程序启动时
    // 这里为了演示方便，放在函数内，实际应用中建议放在main函数或init函数中
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 循环直到map中存储的唯一随机数达到指定数量
    // 注意：如果max值小于count，此循环将无限进行。
    // 实际应用中需要增加错误处理或确保max >= count。
    for len(uniqueNumbersMap) < count {
        // 生成一个随机数
        num := rand.Intn(max)
        // 将随机数作为键存入map。如果键已存在，map不会添加新元素，只会更新值。
        // 这样就保证了map中键的唯一性。
        uniqueNumbersMap[num] = true
    }

    // 将map中的键（即唯一随机数）转换为切片
    resultSlice := make([]int, 0, count) // 预分配切片容量，提高性能
    for num := range uniqueNumbersMap {
        resultSlice = append(resultSlice, num)
    }

    return resultSlice
}

func main() {
    // 示例1：生成7个0到15之间的唯一随机数
    uniqueList1 := GenerateUniqueRandomNumbers(7, 16)
    fmt.Println("生成的唯一随机数列表1:", uniqueList1)

    // 示例2：生成10个0到100之间的唯一随机数
    uniqueList2 := GenerateUniqueRandomNumbers(10, 101)
    fmt.Println("生成的唯一随机数列表2:", uniqueList2)
}

package main

import "fmt"

// DeduplicateSlice 对整型切片进行去重
// 返回一个包含原始切片中所有唯一元素的新切片
func DeduplicateSlice(slice []int) []int {
    // 使用map来记录已经遇到的元素
    seen := make(map[int]bool)
    // 用于存储去重后的元素，预分配容量以优化性能
    result := make([]int, 0, len(slice))

    for _, item := range slice {
        // 如果元素未被记录，则添加到结果切片并标记为已记录
        if !seen[item] {
            seen[item] = true
            result = append(result, item)
        }
    }
    return result
}

// DeduplicateGenericSlice 对任意可比较类型切片进行去重 (Go 1.18+ 泛型示例)
// T 必须是可比较的类型 (comparable)，例如 int, string, float64 等
func DeduplicateGenericSlice[T comparable](slice []T) []T {
    seen := make(map[T]bool)
    result := make([]T, 0, len(slice)) // 预估容量，优化性能

    for _, item := range slice {
        if !seen[item] {
            seen[item] = true
            result = append(result, item)
        }
    }
    return result
}

func main() {
    numbers := []int{1, 2, 3, 2, 4, 1, 5, 3, 6}
    uniqueNumbers := DeduplicateSlice(numbers)
    fmt.Println("原始切片:", numbers)
    fmt.Println("去重后切片 (int):", uniqueNumbers) // 输出示例: [1 2 3 4 5 6] (顺序可能不同)

    // 使用泛型去重字符串切片
    strings := []string{"apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "grape"}
    uniqueStrings := DeduplicateGenericSlice(strings)
    fmt.Println("原始字符串切片:", strings)
    fmt.Println("去重后切片 (string):", uniqueStrings) // 输出示例: [apple banana orange grape] (顺序可能不同)

    // 使用泛型去重浮点数切片
    floats := []float64{3.14, 2.71, 3.14, 1.618, 2.71}
    uniqueFloats := DeduplicateGenericSlice(floats)
    fmt.Println("原始浮点数切片:", floats)
    fmt.Println("去重后切片 (float64):", uniqueFloats) // 输出示例: [3.14 2.71 1.618] (顺序可能不同)
}