random.choice的加权版本

我需要写一个加权版的random。选择(列表中的每个元素有不同的被选择的概率)。这是我想到的:

def weightedChoice(choices):
    """Like random.choice, but each element can have a different chance of
    being selected.

    choices can be any iterable containing iterables with two items each.
    Technically, they can have more than two items, the rest will just be
    ignored.  The first item is the thing being chosen, the second item is
    its weight.  The weights can be any numeric values, what matters is the
    relative differences between them.
    """
    space = {}
    current = 0
    for choice, weight in choices:
        if weight > 0:
            space[current] = choice
            current += weight
    rand = random.uniform(0, current)
    for key in sorted(space.keys() + [current]):
        if rand < key:
            return choice
        choice = space[key]
    return None

这个函数对我来说太复杂了，而且很丑。我希望这里的每个人都能提供一些改进的建议或其他方法。对我来说，效率没有代码的整洁和可读性重要。

当前回答

一种方法是随机化所有权重的总和，然后使用这些值作为每个变量的极限点。以下是作为生成器的粗略实现。

def rand_weighted(weights):
    """
    Generator which uses the weights to generate a
    weighted random values
    """
    sum_weights = sum(weights.values())
    cum_weights = {}
    current_weight = 0
    for key, value in sorted(weights.iteritems()):
        current_weight += value
        cum_weights[key] = current_weight
    while True:
        sel = int(random.uniform(0, 1) * sum_weights)
        for key, value in sorted(cum_weights.iteritems()):
            if sel < value:
                break
        yield key

2017-11-22 17:22:51

其他回答

这取决于你想对分布进行多少次抽样。

假设要对分布进行K次抽样。当n是分布中的项数时，每次使用np.random.choice()的时间复杂度为O(K(n + log(n)))。

在我的例子中，我需要对相同的分布进行多次采样，阶数为10^3其中n阶数为10^6。我使用了下面的代码，它预先计算了累积分布，并在O(log(n))中对其进行采样。总体时间复杂度为O(n+K*log(n))。

import numpy as np

n,k = 10**6,10**3

# Create dummy distribution
a = np.array([i+1 for i in range(n)])
p = np.array([1.0/n]*n)

cfd = p.cumsum()
for _ in range(k):
    x = np.random.uniform()
    idx = cfd.searchsorted(x, side='right')
    sampled_element = a[idx]

2017-11-06 10:29:03

import numpy as np
w=np.array([ 0.4,  0.8,  1.6,  0.8,  0.4])
np.random.choice(w, p=w/sum(w))

2013-12-11 16:38:41

假设你有

items = [11, 23, 43, 91] 
probability = [0.2, 0.3, 0.4, 0.1]

你有一个函数，它生成一个介于[0,1)之间的随机数(我们可以在这里使用random.random())。现在求概率的前缀和

prefix_probability=[0.2,0.5,0.9,1]

现在，我们只需取一个0-1之间的随机数，然后使用二分搜索来查找该数字在prefix_probability中的位置。这个索引就是你的答案

代码是这样的

return items[bisect.bisect(prefix_probability,random.random())]

2022-11-29 07:35:14

我可能已经来不及提供任何有用的东西了，但这里有一个简单，简短，非常有效的片段:

def choose_index(probabilies):
    cmf = probabilies[0]
    choice = random.random()
    for k in xrange(len(probabilies)):
        if choice <= cmf:
            return k
        else:
            cmf += probabilies[k+1]

不需要排序你的概率或用你的cmf创建一个向量，它一旦找到它的选择就会终止。内存:O(1)，时间:O(N)，平均运行时间~ N/2。

如果你有权重，只需添加一行:

def choose_index(weights):
    probabilities = weights / sum(weights)
    cmf = probabilies[0]
    choice = random.random()
    for k in xrange(len(probabilies)):
        if choice <= cmf:
            return k
        else:
            cmf += probabilies[k+1]

2015-01-27 21:55:52

如果你碰巧有Python 3，并且害怕安装numpy或编写自己的循环，你可以这样做:

import itertools, bisect, random

def weighted_choice(choices):
   weights = list(zip(*choices))[1]
   return choices[bisect.bisect(list(itertools.accumulate(weights)),
                                random.uniform(0, sum(weights)))][0]

因为你可以用一袋管道适配器做任何东西!尽管……我必须承认，尼德的回答虽然稍长一些，但比较容易理解。

2020-04-09 00:39:20

random.choice的加权版本

推荐文章

最新文章

标签