從 ArrayList 在 Java 中進行無替換的采樣

Question

我有一個包含 30 個元素的數組列表。 我想從此列表中創建許多包含 15 個元素的子列表。 這樣做的有效方法是什么？

現在我克隆 ArrayList 並使用 remove(random) 來完成它，但我確信這太笨拙了。 我應該怎么做？ Java 是否有像 R 中的“樣本”函數？

澄清：通過無替換抽樣，我的意思是從原始列表中的 30 個可用元素中隨機抽取15 個獨特元素。 此外，我希望能夠反復這樣做。

Answer 1

使用Collections#shuffle方法來打亂你的原始列表，並返回一個包含前 15 個元素的列表。

Answer 2

考慮創建新列表並從當前列表中添加隨機元素，而不是復制所有元素並刪除它們。

另一種方法是在當前列表的頂部創建某種View 。

實現一個Iterator接口，該接口next操作期間隨機生成元素索引，並從當前列表中按索引檢索元素。

Answer 3

不，Java 沒有像 R 中那樣的示例函數。但是，可以編寫這樣的函數：

// Samples n elements from original, and returns that list
public <T> static List<T> sample(List<T> original, int n) {
    List<T> result = new ArrayList<T>(n);
    for (int i = 0; i < original.size(); i++) {
        if (result.size() == n)
            return result;
        if ((n - result.size()) >= (original.size() - i)) {
            result.add(original.get(i));
        } else if (Math.random() < ((double)n / original.size())) {
            result.add(original.get(i));
        }
    }

    return result;
}

此函數遍歷original ，並根據隨機數將當前元素復制到result ，除非我們離original的末尾足夠近而需要復制所有剩余元素（循環中的第二個 if 語句）。

Answer 4

這是一個基本的組合問題。 您的列表中有 30 個元素，並且您想選擇 15 個。如果順序很重要，則需要排列，如果不重要，則需要組合。

網絡上有各種 Java 組合學示例，它們通常使用combinadics 。 我不知道任何現成的 Java 庫，但Apache Math Commons支持二項式系數，如果你走這條路，可以幫助你實現組合。 一旦你有一個從 0 到 29 的 15 個索引序列，我建議創建一個只讀迭代器，你可以從中讀取元素。 這樣您就不必創建任何新列表或復制任何參考。