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python的random模块及加权随机算法的python实现方法(python3 random模块)

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random是用于生成随机数的,我们可以利用它随机生成数字或者选择字符串。

&#;random.seed(x)改变随机数生成器的种子seed。

一般不必特别去设定seed,Python会自动选择seed。

&#;random.random() 用于生成一个随机浮点数n,0 <= n < 1

&#;random.uniform(a,b) 用于生成一个指定范围内的随机浮点数,生成的随机整数a<=n<=b;

&#;random.randint(a,b) 用于生成一个指定范围内的整数,a为下限,b为上限,生成的随机整数a<=n<=b;若a=b,则n=a;若a>b,报错

&#;random.randrange([start], stop [,step]) 从指定范围[start,stop)内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数,基数缺省值为1

&#;random.choice(sequence) 从序列中获取一个随机元素,参数sequence表示一个有序类型,并不是一种特定类型,泛指list,tuple,字符串等

&#;random.shuffle(x[,random]) 用于将一个列表中的元素打乱 (洗牌),会改变原始列表

&#;random.sample(sequence,k) 从指定序列中随机获取k个元素作为一个片段返回,不会改变原有序列

那么现在基础知识有了,我们来实现一个加权随机算法:

加权随机算法一般应用在以下场景:有一个集合S,里面比如有A,B,C,D这四项。这时我们想随机从中抽取一项,但是抽取的概率不同,比如我们希望抽到A的概率是%,抽到B和C的概率是%,D的概率是%。一般来说,我们可以给各项附一个权重,抽取的概率正比于这个权重。那么上述集合就成了:

{A:5,B:2,C:2,D:1}

python的random模块及加权随机算法的python实现方法(python3 random模块)

方法一:

最简单的方法可以这样:

把序列按权重值扩展成:lists=[A,A,A,A,A,B,B,C,C,D],然后random.choice(lists)随机选一个就行。虽然这样选取的时间复杂度是O(1),但是数据量一大,空间消耗就太大了。

方法二:

比较常用的方法是这样:

计算权重总和sum,然后在1到sum之间随机选择一个数R,之后遍历整个集合,统计遍历的项的权重之和,如果大于等于R,就停止遍历,选择遇到的项。

还是以上面的集合为例,sum等于,如果随机到1-5,则会在遍历第一个数字的时候就退出遍历。符合所选取的概率。

选取的时候要遍历集合,它的时间复杂度是O(n)。

方法三:

可以先对原始序列按照权重排序。这样遍历的时候,概率高的项可以很快遇到,减少遍历的项。(因为rnd递减的速度最快(先减去最大的数))

比较{A:5,B:2,C:2,D:1}和{B:2,C:2,A:5,D:1}

前者遍历步数的期望是5/*1+2/*2+2/*3+1/*4=/而后者是2/*1+2/*2+5/*3+1/*4=/。

这样提高了平均选取速度,但是原序列排序也需要时间。

先搞一个权重值的前缀和序列,然后在生成一个随机数t后,可以用二分法来从这个前缀和序列里找,那么选取的时间复杂度就是O(logn)了。

以上这篇python的random模块及加权随机算法的python实现方法就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持积木网。

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python去掉行尾的换行符方法 如下所示:mystring.strip().replace('','').replace('n','').replace('t','').replace('r','').strip()

标签: python3 random模块

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