如何從Java中的HashSet中獲取100個隨機元素？

Question

我有一個HashSet，其中我有10000個元素。 我想從該HashSet中提取隨機的100個元素。 所以我認為我可以在套裝上使用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

我現在不能使用shuffle，有沒有其他最好的方法從Java中獲取HashSet中的100個隨機元素？

Answer 1

在不構建新列表的情況下，您可以實現以下算法：

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

當您遍歷列表時，通過減少n來減少選擇未來元素的概率，但同時通過減少d來增加概率。 最初，您有100/10000的機會選擇第一個元素。 如果您決定采用該元素，您將有99/9999的機會選擇第二個元素; 如果你不拿第一個，你將有更好的100/9999選擇第二個元素的機會。 數學計算結果是，最終，每個元素都有100/10000的機會被選中作為輸出。

Answer 2

對集合進行混洗意味着內部存在一些已定義的元素順序，因此可以對元素進行重新排序。 HashSet不是有序集合，因為內部沒有元素的順序（或者更確切地說，訂購的細節不會暴露給用戶）。 因此實現明智的是，對HashSet進行洗牌沒有多大意義。

你可以做的是將你的set中的所有元素添加到ArrayList ，隨機播放並獲得結果。

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

Answer 3

java.lang.HashSet有一個順序，所以你不能隨機播放集合。 如果必須使用集合，則可以迭代集合並在隨機位置停止。

偽代碼：

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;
  }
}

你可能會重復這一點，因為沒有你可以獲取100個元素的garantiy。

如果內存沒有問題，你可以創建一個數組並選擇100個隨機元素：

偽代碼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);
}