強制數組中非零元素之間的最小間距

Question

我正在嘗試生成零和1的數組，其中零之間的間隔是泊松分布的。

我相信這段代碼可以解決問題：

import numpy as np

dt = 0.05
n_t = 500 / dt  # desired length of array
r = 100
spike_train = (np.random.rand(n_t) < r * dt).astype(int)

但是，我還想在1與2之間設置一個最小間距，例如任何兩個1之間至少要有兩個零。

什么是有效的方法？

Answer 1

這是一種合理有效的方法。 它的工作原理是（1）首先忽略最小等待時間。 （2）計算事件間時間（3）添加最小等待時間，（4）返回絕對時間，丟棄已移出右端的事件。 它可以在不到一秒鍾的時間內創建10 ** 7個樣本。

import numpy as np

def train(T, dt, rate, min_wait):
    p = dt*rate
    # correct for minimum wait
    if p:
        p = 1 / (1 / p - min_wait) 
    if p > 0.1:
        print("warning: probability too high for approximation to be good")
    n = int(np.ceil(T/dt))
    raw_times, = np.where(np.random.random(n) < p)
    raw_times[1:] += min_wait - raw_times[:-1]
    good_times = raw_times.cumsum()
    cut = good_times.searchsorted(n)
    result = np.zeros(n, int)
    result[good_times[:cut]] = 1
    return result

Answer 2

我以這種邏輯（不太優雅）來保持分布：

def assure_2zeros(l):

    for idx in range(len(l)):
        # detect the problem when the ones are adjacent
        if l[idx] == 1 and l[idx+1] == 1:
            # check forward for a zero that could be realocated to split the ones
            for i in range(idx+2, len(l)-1):
                # check to not create other problems
                if l[i] == 0 and l[i-1]== 0 and l[i+1]== 0:
                    del l[i]
                    l.insert(idx+1, 0)
                    break
            # if doesnt found any zero forward, check backward
            else:
                for i in range(idx-1, 0, -1):
                    if l[i] == 0 and l[i-1]== 0 and l[i+1]== 0:
                        del l[i]
                        l.insert(idx+1, 0)
                        break

        # detects the problem when there are one zero between the ones
        if l[idx] == 1 and l[idx+2] == 1:
            for i in range(idx+3, len(l)-1):
                if l[i] == 0 and l[i-1]== 0 and l[i+1]== 0:
                    del l[i]
                    l.insert(idx+1, 0)
                    break
            else:
                for i in range(idx-1, 0, -1):
                    if l[i] == 0 and l[i-1]== 0 and l[i+1]== 0:
                        del l[i]
                        l.insert(idx+1, 0)
                        break

    return l

注意，當有兩個相鄰的if時，第一個if將在它們之間插入一個零，然后它將輸入第二個if並將第二個零插入。 但是，當列表的末尾或開頭有兩個或一個零時，它將失敗。 可以在if語句中添加更多條件，但是對於您的情況，有很多零，我認為它可以工作。