在python中，如何生成一個范圍內的隨機整數，排除列表中的一些數字？

Question

例如，在開始時我想從（0,9）生成一個隨機整數，

第一次，程序生成2，然后我把2放在'排除'列表中，

下次，我需要生成一個介於0到9之間的數字，並排除2.讓我們說第二個轉彎，程序生成5。

第三回合，我需要生成一個從0到9的數字，不包括2和5。

由於范圍非常大（百萬級），有什么方法是有效的嗎？

Answer 1

生成一次可能的值，每次刷新該值並從該列表中彈出值：

values = range(10)
random.shuffle(values)

def get_value():
    return values.pop()

這將最終以隨機順序產生該范圍內的所有值，而不重復。

Answer 2

根據random.sample的文檔 ：

要從一系列整數中選擇樣本，請使用xrange()對象作為參數。 這對於從大量人群中采樣來說特別快且節省空間： sample(xrange(10000000), 60) 。

這將在沒有替換的情況下進行采樣，因此random.sample(xrange(n), k)在[0, n)范圍內給出k 不同的數字（對於k <= n ）。

Answer 3

您可以使用將整數范圍映射到具有異常的相同整數范圍的函數，如下所示：

import random

def excection(val, exceptions):
    ''' Maps range of values into
        similar range of values with exceptions missing.
        Exceptions must be sorted increasingly.

        for excample with exceptions=(2, 5) it will map
        This:       0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
        To this:    0, 1, 3, 4, 6, 7, 8
    '''
    if not exceptions:
        return val

    for e in exceptions:
        if val < e: 
            return val # value before any exclusion is unchanged
        val += 1 # after some exclusion value is larger by one

    return val


def randint_with_exceptions(min, max, exceptions):
    r = random.randint(min, max - len(exceptions)) # generate random number in range smaller then desired by number of exceptions
    return excection(r, exceptions) # and map it to desired, more sparse sequence

for i in range(20): # test possible randoms
    print randint_with_exceptions(0, 7, (2, 5)),

from functools import partial
ex_25 = partial(excection, exceptions=(2, 5))
assert ( # unittest sequence transformation
    map(ex_25, range(5))
    == [0, 1, 3, 4, 6]
)