Попробуйте использовать какой-либо ГПСЧ (генератор псевдослучайных чисел), в качестве зерна берите ваш индекс. Поскольку числа
псевдослучайные, каждому зерну будет однозначно соответствовать известный результат, что удовлетворяет условию задачи. Например,
линейный конгруэнтный метод может подойти: он отображает зерно в единственный результат; позволяет выполнить обратное преобразование; прост в реализации.