用於選擇數組中半隨機項的偽隨機算法

Question

我有一個簡單的整數數組（或根據需要設置），將其稱為X。我還有另一個數組W，用於存儲數組X中元素的“權重”。“ weight”指示第n個元素應該有多大的可能性被選中。 現在，我需要一種方法（算法）（偽）根據數組W中定義的“權重”從數組/集合X中隨機選擇一個元素。

例如，如果我的W看起來像這樣：W [0] = 2; W [1] = 4; W [2] = 6;

這意味着從數組X中選擇第N個項目的概率為：X [0] = 16.6％X [1] = 33.3％X [2] = 50％

因此方法get_pseudorandom_item（X）應該返回一半時間的第二項。

非常感謝任何想法或建議（如何以任何編程語言實現）。 謝謝。

Answer 1

1. 生成具有權重的部分和的數組P ，即

   （ P ₀ = W ₀ ），（ P ₁ = W ₀ + W ₁ ），...，（ P _n = W ₀ + W ₁ + ... + W _n ）

   （實際上，如果以后不需要權重，則可以在W內執行此操作）。

2. 產生一個隨機數r [0，P _N），其中P _n表示最后一個這樣的總和（ 全部權重即總和）。

3. 找到大於您生成的數字的最小 （第一）部分和的索引k ：

   _pk信息 >ř∧∀ 一個 <K：P _一 <R

4. 使用該索引選擇您的實際元素： X _k

Answer 2

假設X[]中的數字相加為1.0。 因此X[2]為0.5000 。

您選擇您的號碼並添加，直到您用完為止。

這是一個Java示例：

double rand = random.nextDouble();
double sofar = 0.0;

for(int i = 0; i < X.length; x++) {
    if(sofar + X[i] > rand) return W[i];
    sofar += X[i];
}
throw new IllegalStateException("Numbers add up to less than 1");

Answer 3

對於每個對象類型x [i]其中y是權重。 在x [i]類型的數組中添加y個元素。

然后從該數組中隨機選擇。

以您的示例為例，您在集合中將有2 W [0]，4 W [1]和6 W [2]，您可以從中隨機選擇一個類型為0、1或2的項目。

Answer 4

對我而言，第一件事不是一個非常漂亮的解決方案，但是我還是會分享它！

您可以創建另一個數組（例如100個整數）。 每個整數將表示W中的索引。 根據給定的百分比，您可以用整數填充該數組。

因此，如果您有X [0] = 25％X [1] = 25％X [2] = 50％數組將具有25 1's，25 2's和50 3's

然后，您可以選擇該數組的偽隨機索引，然后使用返回的索引來檢索W中的對象。

就像我說的那樣，這很丑陋，但是可以用:)