如何从Java中的HashSet中获取100个随机元素？

Question

我有一个HashSet，其中我有10000个元素。 我想从该HashSet中提取随机的100个元素。 所以我认为我可以在套装上使用shuffle，但它不起作用。

Set<String> users = new HashSet<String>();

// for randomness, but this doesn't work
Collections.shuffle(users, new Random(System.nanoTime()));  

// and use for loop to get 100 elements

我现在不能使用shuffle，有没有其他最好的方法从Java中获取HashSet中的100个随机元素？

Answer 1

在不构建新列表的情况下，您可以实现以下算法：

n = 100
d = 10000  # length(users)
for user in users:
    generate a random number p between 0 and 1
    if p <= n / d:
       select user
       n -= 1
    d -= 1

当您遍历列表时，通过减少n来减少选择未来元素的概率，但同时通过减少d来增加概率。 最初，您有100/10000的机会选择第一个元素。 如果您决定采用该元素，您将有99/9999的机会选择第二个元素; 如果你不拿第一个，你将有更好的100/9999选择第二个元素的机会。 数学计算结果是，最终，每个元素都有100/10000的机会被选中作为输出。

Answer 2

对集合进行混洗意味着内部存在一些已定义的元素顺序，因此可以对元素进行重新排序。 HashSet不是有序集合，因为内部没有元素的顺序（或者更确切地说，订购的细节不会暴露给用户）。 因此实现明智的是，对HashSet进行洗牌没有多大意义。

你可以做的是将你的set中的所有元素添加到ArrayList ，随机播放并获得结果。

List<String> usersList = new ArrayList<String>(users);
Collections.shuffle(usersList);
// get 100 elements out of the list

Answer 3

java.lang.HashSet有一个顺序，所以你不能随机播放集合。 如果必须使用集合，则可以迭代集合并在随机位置停止。

伪代码：

Set randomUsers = new HashSet<String>();
Random r = new Random();
Iterator it = users.iterator(); 
numUsersNeeded = 100;
numUsersLeft = users.size();
while (it.hasNext() && randomUsers.size() < 100) {
  String user = it.next();
  double prop = (double)numUsersNeeded / numUsersLeft;
  --numUsersLeft;
  if (prop > r.nextDouble() && randomUsers.add(user)) { 
    --numUsersNeeded;
  }
}

你可能会重复这一点，因为没有你可以获取100个元素的garantiy。

如果内存没有问题，你可以创建一个数组并选择100个随机元素：

伪代码II：

Object userArray[] = user.toArray();
Set<String> randoms = new HashSet<String>();
while(randoms.size() != 100) {
  int randomUser = userArray[new Random().nexInt(10000)];
  randoms.add(randomUser);
}