使用10个数字与52个字母生成1477万个不重复的4位串码(比如应用系统流水号应用场景)，那么如何实现动态生成这类串码，并保证其不重复呢？

一.主要思想(进位思想)：

将0-9-A-z，62个字符做为一个进制系统，存入一个数组，既62位数字进制，4位串码前位不够补0。
累加的操作只需要将末位往后移动一位循环移动，逢"Z"数制进一位。好比9进一位到10。

{
"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z"
}

比如：
已知串码[a][b][c][d]
求下一位串码
将末位[d]往后移一位得到:[e]
故求得下一位串码是[a][b][c][e]

二.实现思路

输入参数：当前串码

输出：新的串码

三.下面走 java代码实现

/*** Copyright (C), 2000-2021, XXX有限公司* FileName: CombinationNumberV2* Author: wangyetao* Date: 21-10-21 15:29:22* Description:使用10个数字与52个字母生成1477万个不重复的4位串码，相当于62位数进制* 将0-9-A-z，62个字符做为一个进制系统，存入一个数组，既62位数字进制，4位串码前位不够补0。* 累加的操作只需要将末位往后移动一位循环移动，逢"Z"数制进一位。好比9进一位到10。* <p>* 比如：* * 已知串码[a][b][c][d]* * 求下一位串码* * 将末位[d]往后移一位得到:[e]* * 故求得下一位串码是[a][b][c][e]* <p>* History:* <author> <time> <version> <desc>* 作者姓名 修改时间 版本号 版本描述*/
package simple.callback.cryptographyalgorithm;/*** @ClassName: CombinationNumberV2* @Description: 使用10个数字与52个字母生成1477万个不重复的4位串码* @Author: wangyetao* @Date: 21-10-21 15:29:22*/
public class CombinationNumberV2 {private static String[] digitalsystemtable = {"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z"};private static int DIGITALMETER_LENGTH = digitalsystemtable.length;//数制表长度private int defaultDigit = 4;//数位默认长度/*** 根据当前串码获取下一位串码** @param digit          数位长度* @param currentCodeStr 当前串码* @return 获取下一位串码*/public String generateNextCode(int digit, String currentCodeStr) {String[] hexadecimalTempArr = currentCodeStr.split("");String[] hexadecimalArr = new String[defaultDigit];//串码检测boolean isCompliance = filterCharacter(currentCodeStr);if (!isCompliance) {return "不合规的串码参数";}//补位检测hexadecimalArr = doComplement(hexadecimalTempArr, hexadecimalArr);//保存单独位值String hexadecimal0 = hexadecimalArr[0];String hexadecimal1 = hexadecimalArr[1];String hexadecimal2 = hexadecimalArr[2];String hexadecimal3 = hexadecimalArr[3];//进位开关boolean _1carryup = false;boolean _2carryup = false;boolean _3carryup = false;//进位思想主要逻辑代码//[3]int hexadecimal3Index = indexOfDigitalsystemtable(hexadecimal3);hexadecimal3Index++;//下标后移一位if (hexadecimal3Index >= DIGITALMETER_LENGTH) {//检测是否需要进位hexadecimal3 = digitalsystemtable[0];//数制进位前,本位归0_3carryup = true;//数制进一位if (_3carryup) {//[2]int hexadecimal2Index = indexOfDigitalsystemtable(hexadecimal2);hexadecimal2Index++;if (hexadecimal2Index >= DIGITALMETER_LENGTH) {hexadecimal2 = digitalsystemtable[0];_2carryup = true;if (_2carryup) {//[1]int hexadecimal1Index = indexOfDigitalsystemtable(hexadecimal1);hexadecimal1Index++;if (hexadecimal1Index >= DIGITALMETER_LENGTH) {hexadecimal1 = digitalsystemtable[0];_1carryup = true;if (_1carryup) {//[0]int hexadecimal0Index = indexOfDigitalsystemtable(hexadecimal0);hexadecimal0Index++;if (hexadecimal0Index >= DIGITALMETER_LENGTH) {hexadecimal0 = digitalsystemtable[0];//单独位值[0]位已到达最大值，归为0，进入下一轮。} else {hexadecimal0 = digitalsystemtable[hexadecimal0Index];}}} else {hexadecimal1 = digitalsystemtable[hexadecimal1Index];}}} else {hexadecimal2 = digitalsystemtable[hexadecimal2Index];}}} else {hexadecimal3 = digitalsystemtable[hexadecimal3Index];//TODO 单独位值取后移一位的值,即"+1"}//拼接单独位值StringBuffer tmpBuff1 = new StringBuffer();tmpBuff1.append(hexadecimal0);tmpBuff1.append(hexadecimal1);tmpBuff1.append(hexadecimal2);tmpBuff1.append(hexadecimal3);return tmpBuff1.toString();}/*** 补位,前位不够补0** @param hexadecimalTempArr* @param hexadecimalArr* @return*/private String[] doComplement(String[] hexadecimalTempArr, String[] hexadecimalArr) {//补位,前位不够补0if (hexadecimalTempArr.length < defaultDigit) {if (hexadecimalTempArr.length == 1) {hexadecimalArr[3] = hexadecimalTempArr[0];hexadecimalArr[2] = "0";hexadecimalArr[1] = "0";hexadecimalArr[0] = "0";}if (hexadecimalTempArr.length == 2) {hexadecimalArr[3] = hexadecimalTempArr[1];hexadecimalArr[2] = hexadecimalTempArr[0];hexadecimalArr[1] = "0";hexadecimalArr[0] = "0";}if (hexadecimalTempArr.length == 3) {hexadecimalArr[3] = hexadecimalTempArr[2];hexadecimalArr[2] = hexadecimalTempArr[1];hexadecimalArr[1] = hexadecimalTempArr[0];hexadecimalArr[0] = "0";}} else {hexadecimalArr = hexadecimalTempArr;}return hexadecimalArr;}/*** 根据当前串码获取下一位串码** @param digit          数位长度* @param currentCodeStr 当前串码* @return 获取下一位串码*/private String next(int digit, String currentCodeStr) {return generateNextCode(digit, currentCodeStr);}/*** 检索值在数组中的下标** @param binaryValue* @return 下标*/private int indexOfDigitalsystemtable(String binaryValue) {int sourceIndex = -1;for (int i = 0; i < DIGITALMETER_LENGTH; i++) {if (binaryValue.equals(digitalsystemtable[i])) {sourceIndex = i;break;}}return sourceIndex;}/*** 判断是否是合规串码** @param currentCodeStr 串码* @return*/private boolean filterCharacter(String currentCodeStr) {boolean isCompliance = true;String[] hexadecimalArr = currentCodeStr.split("");for (int i = 0; i < hexadecimalArr.length; i++) {if (indexOfDigitalsystemtable(hexadecimalArr[i]) < 0) {isCompliance = false;break;}}return isCompliance;}/*** 测试用例** @param args*/public static void main(String[] args) throws InterruptedException {CombinationNumberV2 combinationNumberV2 = new CombinationNumberV2();//DEMO_TEST1/*String initStr = "0000";int count = 0;count++;long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println(initStr);while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");*///DEMO_TEST2/*System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0000"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ahzz"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "YYYY"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZYZ"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZY"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZZ"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZZ"));*///DEMO_TEST3/*System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "000"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "00"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, ""));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "000-"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "-00-"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0-0-"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "--0-"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "----"));System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZHZAA"));*///DEMO_TEST4String initStr = "0000";int count = 0;count++;long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println(initStr);while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);Thread.sleep(100);}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");/*//DEMO_TEST5FileOutputStream fos = new FileOutputStream("/home/wangyetao/Documents/CombinationNumberV2Test_DEMO_TEST5.log");String initStr = "0000";int count = 0;count++;long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println(initStr);fos.write((initStr + "\n").getBytes());while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);fos.write((initStr + "\n").getBytes());}fos.close();long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");*/}}

测试与输出结果( 如下均是在main主方法中做的简单测试 )

DEMO_TEST1与输出：

//DEMO_TEST1
String initStr = "0000";
int count = 0;
count++;
long startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(initStr);
while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");
0000
0001
0002
0003
0004
0005
......
ZZZx
ZZZy
ZZZz
ZZZA
ZZZB
ZZZC
ZZZD
ZZZE
ZZZF
ZZZG
ZZZH
ZZZI
ZZZJ
ZZZK
ZZZL
ZZZM
ZZZN
ZZZO
ZZZP
ZZZQ
ZZZR
ZZZS
ZZZT
ZZZU
ZZZV
ZZZW
ZZZX
ZZZY
ZZZZ
count=14776336,耗时72237msProcess finished with exit code 0

DEMO_TEST2与输出：

//DEMO_TEST2
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0000"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ahzz"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "YYYY"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZYZ"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZY"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZZ"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZZZ"));
0001
ahzA
YYYZ
ZZZ0
ZZZZ
0000
0000Process finished with exit code 0

DEMO_TEST3与输出：

//DEMO_TEST3
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "000"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "00"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, ""));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "000-"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "-00-"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "0-0-"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "--0-"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "----"));
System.out.println(combinationNumberV2.generateNextCode(4, "ZZHZAA"));
0001
0001
0001
不合规的串码参数
不合规的串码参数
不合规的串码参数
不合规的串码参数
不合规的串码参数
不合规的串码参数
ZZI0Process finished with exit code 0

DEMO_TEST4与输出：

//DEMO_TEST4
String initStr = "0000";
int count = 0;
count++;
long startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(initStr);
while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);Thread.sleep(100);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");

DEMO_TEST5与输出：

//DEMO_TEST5
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("/home/wangyetao/Documents/CombinationNumberV2Test_DEMO_TEST5.log");String initStr = "0000";
int count = 0;
count++;
long startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(initStr);
fos.write((initStr + "\n").getBytes());
while (!initStr.equals("ZZZZ")) {initStr = combinationNumberV2.generateNextCode(4, initStr);count++;System.out.println(initStr);fos.write((initStr + "\n").getBytes());
}
fos.close();long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("count=" + count + ",耗时" + (endTime - startTime) + "ms");

生成的文件大小：
名称：CombinationNumberV2Test_DEMO_TEST5.log
类型：application log (text/x-log)
大小：73.9 MB (73,881,680 字节)

在此记录与总结，2021年 10月 21日 星期四 21:13:05 CST。

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