Das mit den Wiederholungen ist doch egal. Die Frage ist nur, ob du Platz für ein Array mit 1025 Zahlen (0 bis 1024) hast.
Wenn ja, reicht ein einziger Zugriff (=2 Takte) !
Ansonsten sieht mir dein Array gar nicht so chaotisch aus. Lässt sich vielleicht einfach durch ein Polynom 2. Grades annähern. Einen Versuch wäre es wert.