在Udacity免费课程AI for Robotics中，Sebastien Thurn对此进行了演讲。基本上，他用mod运算符%做了一个权重索引的圆形数组，将变量beta设为0，随机选择一个索引， for循环遍历N，其中N是指标的数量，在for循环中，首先按公式增加beta:

Beta = Beta +来自{0…2 * Weight_max}

然后在for循环中嵌套一个while循环per:

while w[index] < beta:
    beta = beta - w[index]
    index = index + 1

select p[index]

然后到下一个索引，根据概率(或课程中介绍的情况下的归一化概率)重新采样。

在Udacity上找到第8课，机器人人工智能的第21期视频，他正在讲粒子滤波器。

在Udacity免费课程AI for Robotics中，Sebastien Thurn对此进行了演讲。基本上，他用mod运算符%做了一个权重索引的圆形数组，将变量beta设为0，随机选择一个索引， for循环遍历N，其中N是指标的数量，在for循环中，首先按公式增加beta:

Beta = Beta +来自{0…2 * Weight_max}

然后在for循环中嵌套一个while循环per:

while w[index] < beta:
    beta = beta - w[index]
    index = index + 1

select p[index]

然后到下一个索引，根据概率(或课程中介绍的情况下的归一化概率)重新采样。

在Udacity上找到第8课，机器人人工智能的第21期视频，他正在讲粒子滤波器。

从Python v3.6开始，是随机的。选项可用于从给定的填充中返回具有可选权重的指定大小的元素列表。

随机的。select (population, weights=None， *， cum_weights=None, k=1)

总体:包含独特观测值的列表。(如果为空，则引发IndexError) 权重:进行选择所需的更精确的相对权重。 Cum_weights:进行选择所需的累积权重。 K:要输出列表的大小(len)。(默认len () = 1)

一些注意事项:

1)利用加权抽样与替换，使绘制的项目以后可以被替换。权重序列中的值本身并不重要，但它们的相对比例却很重要。

np.random.choice只能将概率作为权重，也必须确保个人概率的总和达到1个标准，但这里没有这样的规定。只要它们属于数值类型(int/float/fraction, Decimal类型除外)，就仍然可以执行。

>>> import random
# weights being integers
>>> random.choices(["white", "green", "red"], [12, 12, 4], k=10)
['green', 'red', 'green', 'white', 'white', 'white', 'green', 'white', 'red', 'white']
# weights being floats
>>> random.choices(["white", "green", "red"], [.12, .12, .04], k=10)
['white', 'white', 'green', 'green', 'red', 'red', 'white', 'green', 'white', 'green']
# weights being fractions
>>> random.choices(["white", "green", "red"], [12/100, 12/100, 4/100], k=10)
['green', 'green', 'white', 'red', 'green', 'red', 'white', 'green', 'green', 'green']

2)如果既没有指定weights，也没有指定cum_weights，则以等概率进行选择。如果提供了权重序列，则它必须与填充序列的长度相同。

同时指定weights和cum_weights将引发TypeError。

>>> random.choices(["white", "green", "red"], k=10)
['white', 'white', 'green', 'red', 'red', 'red', 'white', 'white', 'white', 'green']

3) cum_weights通常是itertools的结果。累加函数在这种情况下非常方便。

从文档链接: 在内部，相对权重被转换为累积权重 在进行选择之前，提供累计权重可以节省 工作。

因此，无论是提供weights=[12,12,4]还是cum_weights=[12,24,28]，对于我们所设计的情况都会产生相同的结果，并且后者似乎更快/更有效。

我看了指向的其他线程，并在我的编码风格中提出了这种变化，这返回了用于计数的索引，但返回字符串很简单(注释返回替代):

import random
import bisect

try:
    range = xrange
except:
    pass

def weighted_choice(choices):
    total, cumulative = 0, []
    for c,w in choices:
        total += w
        cumulative.append((total, c))
    r = random.uniform(0, total)
    # return index
    return bisect.bisect(cumulative, (r,))
    # return item string
    #return choices[bisect.bisect(cumulative, (r,))][0]

# define choices and relative weights
choices = [("WHITE",90), ("RED",8), ("GREEN",2)]

tally = [0 for item in choices]

n = 100000
# tally up n weighted choices
for i in range(n):
    tally[weighted_choice(choices)] += 1

print([t/sum(tally)*100 for t in tally])

将权重排列成a 累积分布。 使用random.random()来选择一个随机的 浮点0.0 <= x < total。 搜索 用等分法进行分布。二等分的 如http://docs.python.org/dev/library/bisect.html#other-examples中的示例所示。

from random import random
from bisect import bisect

def weighted_choice(choices):
    values, weights = zip(*choices)
    total = 0
    cum_weights = []
    for w in weights:
        total += w
        cum_weights.append(total)
    x = random() * total
    i = bisect(cum_weights, x)
    return values[i]

>>> weighted_choice([("WHITE",90), ("RED",8), ("GREEN",2)])
'WHITE'

如果需要做出多个选择，可以将其分成两个函数，一个用于构建累积权重，另一个用于对随机点进行等分。

为random.choice()提供一个预先加权的列表:

解决方案和测试:

import random

options = ['a', 'b', 'c', 'd']
weights = [1, 2, 5, 2]

weighted_options = [[opt]*wgt for opt, wgt in zip(options, weights)]
weighted_options = [opt for sublist in weighted_options for opt in sublist]
print(weighted_options)

# test

counts = {c: 0 for c in options}
for x in range(10000):
    counts[random.choice(weighted_options)] += 1

for opt, wgt in zip(options, weights):
    wgt_r = counts[opt] / 10000 * sum(weights)
    print(opt, counts[opt], wgt, wgt_r)

输出:

['a', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'c', 'c', 'd', 'd']
a 1025 1 1.025
b 1948 2 1.948
c 5019 5 5.019
d 2008 2 2.008