Swiftで.random(in: 1...50)から抽出された値を(in: 1...50)から削除する方法

Question

現在重複しないランダムな値を表示する機能を実装しているのですが、抽出後に重複チェックするのではなく抽出した値をその場でランダムの選択肢から削除する方法を探しております。
検索しても見つからなかったので、何か良い方法を知っていたら教えてください。

randomNum = Int.random(in: 1...50)

1が出たら(in: 2...50)になるようなイメージです。
よろしくお願いします。

Answer 1

出た数の状態を管理しないといけないため、配列変数を使うのが良いかと思います。いくつか方法があると思いますけれど、たとえば構造体を使って作ってみるのはいかがでしょう。

struct Random {

    /// 乱数のリストを配列のインスタンスで管理します。
    private(set) var numbers: Array<Int>
    
    /// 値の列を使ってインスタンスを生成します。
    /// - Parameter numbers: 乱数リストです。
    init<S>(numbers: S) where S: Sequence, S.Element == Int {
    
        self.numbers = Array(numbers)
    }
    
    /// 乱数用の配列から、ランダムで１つ取得します。
    /// - Returns: ランダムで値をひとつ返します。値が出尽くしたときは `nil` を返します。
    mutating func number() -> Int? {
        
        // 乱数配列のインデックスをランダムで抽出します。
        guard let index = numbers.indices.randomElement() else {
            
            // 乱数配列が空だった場合は `nil` を返します。
            return nil
        }
        
        // 全ての処理が終わった後で、乱数配列から今回使ったインデックスの値を削除するように処理を予約します。
        defer {
            numbers.remove(at: index)
        }
        
        // ランダムでピックアップしたインデックスが指す値を返します。
        return numbers[index]
    }
}

このような構造体を作ると、次のようにして重複しない乱数を得ることができました。

var random = Random(numbers: 1 ... 50)

while let number = random.number() {
    
    print("乱数:", number, ", 残り:", random.numbers)
}

Comments

[TomohiroKumagai]

TsukubaDepot さんのご回答を取り入れてコードを回収してみたら、思った想像以上に明解に記述できました。こちらでも良いかもしれません。

```swift
struct Random {

/// 乱数のリストを配列のインスタンスで管理します。
private(set) var numbers: Array<Int>

/// 値の列を使ってインスタンスを生成します。
/// - Parameter numbers: 乱数リストです。
init<S>(numbers: S) where S: Sequence, S.Element == Int {

self.numbers = numbers.shuffled()
}

/// 乱数用の配列から、ランダムで１つ取得します。
/// - Returns: ランダムで値をひとつ返します。値が出尽くしたときは `nil` を返します。
mutating func number() -> Int? {

// 乱数配列のインデックスをランダムで抽出します。
return numbers.popLast()
}
}
```

[tutumikan64]

回答頂きありがとうございました、今回のアドバイスでとても勉強になりました！

Answer 2

おそらくもう一つの方法です。

1...50で初期化された配列を用意し、要素をシャッフルしたあと、頭から順番に値を取り出しています。

ただし、この方法だと配列の残り数をご自身で管理する必要があるため、使い回しや安全性を考えるとTomohiroKumagaiが提案された構造体を作る方法の方がいいかと思います。

import UIKit

var num = [Int](1...50)
print("最初の値: ", num)

// 要素をシャッフルする
num.shuffle()
print("シャッフル後: ", num)

repeat {
    // 配列の最初の要素だけ取り出し、配列から削除
    let dropped = num.removeFirst()
    print("(dropped)", terminator: ", ")
} while num.count > 0

//最初の値:  [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50]
//シャッフル後:  [36, 14, 48, 22, 33, 38, 18, 6, 13, 25, 8, 16, 21, 44, 40, 34, 49, 45, 17, 37, 47, 31, 50, 39, 4, 30, 35, 3, 7, 20, 10, 43, 23, 26, 28, 24, 15, 42, 12, 41, 5, 29, 2, 19, 9, 11, 32, 1, 46, 27]
//36, 14, 48, 22, 33, 38, 18, 6, 13, 25, 8, 16, 21, 44, 40, 34, 49, 45, 17, 37, 47, 31, 50, 39, 4, 30, 35, 3, 7, 20, 10, 43, 23, 26, 28, 24, 15, 42, 12, 41, 5, 29, 2, 19, 9, 11, 32, 1, 46, 27,

Comments

[TomohiroKumagai]

`shuffle` すごく良いですね。配列には削除と取得を同時に行える `popLast` というメソッドもあるので、これらを使うと自分が提示したコードがもっと明解になりそうです。こちらのコードも、もしかすると数を管理しなくてもよくなるかもしれません。

[TsukubaDepot]

なるほど、それは勉強になりました。
popLast()だと取り出せる要素がなくなれば nil が戻るので使いやすそうですね。

[tutumikan64]

回答頂きありがとうございます。
Swift初心者なので勉強になりました！