在 Ruby 中创建随机字符串，在 Ruby 中至少有一个特殊字符、一个数字、一个大写、一个小写，并且没有重复的字符

Question

我的任务是生成具有以下参数的随机字符串：

1. 至少一个大写字母
2. 至少低一个
3. 至少一位数
4. 不允许重复的字符/数字（例如，不允许使用 aa，允许使用 aba，允许使用 Aa）

我能够生成带有 1,2,3 参数的随机字符串，但缺少参数 4 逻辑。

inputChars = [('a'..'z'), ('A'..'Z'),(0..9)].map(&:to_a).flatten
string = (0...16).map { inputChars[rand(inputChars.length)] }.join

Answer 1

require 'set'

inputChars = [('a'..'z'), ('A'..'Z'),(0..9)].map(&:to_a).flatten

set_string = Set.new
loop do
  break if set_string.size == 16

  cr = inputChars[rand(inputChars.length)]
  set_string << cr
end

output = set_string.to_a.join

我只是将您的 map 操作更改为循环操作并添加 Set 数据结构以存储来自随机 inputChars 操作的字符。 使用 Set 将不允许相同的字符

Answer 2

让我们从定义两个常量开始。

CHARS_BY_TYPE = {
  lower: ('a'..'z').to_a.freeze,
  upper: ('A'..'Z').to_a.freeze,
  digit: ('0'..'9').to_a.freeze
}.freeze

ALL = (CHARS_BY_TYPE[:lower] + CHARS_BY_TYPE[:upper] + CHARS_BY_TYPE[:digit]).freeze
  #=> [["a", "b",..., "z", "A", "B",..., "Z", "0", "1",..., "9"]

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我最初将通过从数组ALL中一次随机选择一个字符来构建一个指定长度的字符串，确保没有两个连续的字符是相同的。 但是，不能保证生成的字符串至少包含一个大写字母、一个小写字母和一个数字。

def append_random_char(last_char)
  loop do
    ch = ALL.sample
    break ch unless ch == last_char
  end
end

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我们的主要方法将如下开始：

def random_string(str_len)
  raise ArgumentError if str_len < 3
  (str_len - 2).times.with_object('') { |_,s| s << append_random_char(s[-1]) }
  # ...
end

例如：

s = random_string(40)
  #=> "arN64kDw6ClzcNMj8WAkj1NJC2B5oFoRlcXl5S"

str_len是所需的字符串长度，在示例中为40 。 观察到s包含38字符，其中没有两个连续的字符是相等的。 稍后我们将需要添加2字符。 例如，如果字符串不包含数字，则添加的这两个字符中的至少一个（在随机位置）将是（随机选择的）数字。 如果字符串更短并且仅包含数字，例如，添加的两个字符将是一个大写字母和一个小写字母。

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接下来我们需要查看字符串是否缺少大写字母、小写字母和/或数字。 （不能缺少所有三个，因为字符串必须包含至少三个字符。）

require 'set'

def types_to_add(str)
  [:lower, :upper, :digit].select do |type|
    st = CHARS_BY_TYPE[type].to_set
    str.each_char.none? { |ch| st.include?(ch) }
  end
end

对于上面生成的随机字符串，我们得到：

types_to_add(s)
  #=> []

表示字符串至少包含一个大写字母、一个小写字母和一个数字。 尝试这个：

types_to_add(s.gsub(/\d|[A-Z]/, '')
  #=> [:upper, :digit]

请参阅Enumerable#none? . CHARS_BY_TYPE[type]被转换为一个集合只是为了加快查找速度。

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假设现在我们需要插入一个大写字母、小写字母或数字，以满足字符串中至少有一个的要求。 具体来说，我们希望在我们正在构建的字符串中的随机位置插入一个随机绘制的字符（来自CHARS_BY_TYPE[:lower] 、 CHARS_BY_TYPE[:upper]或CHARS_BY_TYPE[:digit] ），其限制条件是前面和后面的字符是同一个字符。

def insert_in_string(str, ch)
  i = loop do
    i = rand(str.size + 1)
    next if ch == str[i]
    break i if i.zero? || ch != str[i-1]
  end
  str.insert(i, ch)
end

例如，如果我们要将字符'0'插入到我们的字符串s中（这不是必需的）：

insert_in_string(s.dup, '0')
  #=> "arN64kDw6ClzcN0Mj8WAkj1NJC2B5oFoRlcXl5S"      
s #=> "arN64kDw6ClzcNMj8WAkj1NJC2B5oFoRlcXl5S"
                     ^ 

这会在索引i处的str中的字符之前插入字符ch 。 如果rand(str.size + 1)返回str.size则在str的最后一个字符之后插入ch 。

在此操作之后，最后一步是使用方法append_random_char将字符串构建为所需的长度。

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完成的main方法如下。

def random_string(str_len)
  raise ArgumentError if str_len < 3
  s = (str_len - 2).times.with_object('') { |_,s| s << append_random_char(s[-1]) }
  types_to_add(s).each { |type| insert_in_string(s, CHARS_BY_TYPE[type].sample) }
  (str_len - s.size).times { s << append_random_char(s[-1]) }
  s
end

s = random_string(40)
  #=> "PtQrVFZWUYFwiwRy3ySfAy42G1NT98J6cMVMaWeT"
s.match?(/[a-z]/)
  #=> true
s.match?(/[A-Z]/)
  #=> true
s.match?(/\d/)
  #=> true
s.size
  #=> 40 

Answer 3

这就是我的做法（警告：未经测试。只想介绍我的算法的想法）。 我首先为生成的随机字符串的长度取一个随机数（长度在 4 到 16 个字符之间）。 然后我随机确定其中有多少是大写/小写/数字，并根据这些决定生成字符串，确保我不会连续得到任何重复。

uchars=('A'..'Z').to_a
lchars=('a'..'z').to_a
dchars=('0'..'9').to_a
charmap = { u: uchars, l: lchars, d: dchars }
total_length=rand(13)+4  # Total length of string to be generated
total_u=rand(total_length-3)+1 # Total number of uchars to be generated
total_l=rand(total_length-total_u-2)+1 # Total number of lchars
total_d=total_length-total_u-total_l # Total number of digits
# Array of types to generate
chartypes=([:u]*total_u + [:l]*total_l + [:d]*total_d).shuffle
# chartypes is an array similar to [:u,:d,:d,:l,:u], where the 
# symbols designate the kind of character to be generated.
# outstr : random string to be generated
outstr = charmap[chartypes.first].sample
last_char = outstr.dup
total_length.times do |index|
  loop do
    nextchar = charmap[chartypes[index]].sample
    if nextchar != last_char
      outstr << nextchar
      last_char = nextchar
      break
    end
  end
end