python产生随机整数数组_生成随机整数数组
這是一個精確的(每個合法的和都有相同的概率)解。它使用所有合法和的枚舉,并不是說我們要遍歷每個和,而是給定一個數字n,我們可以直接計算枚舉中的第n個和。由于我們也知道合法和的總數,我們可以簡單地畫出統一的整數并對其進行轉換:import numpy as np
import functools as ft
#partition count
@ft.lru_cache(None)
def capped_pc(N,k,m):
if N < 0:
return 0
if k == 0:
return int(N<=m)
return sum(capped_pc(N-i,k-1,m) for i in range(m+1))
capped_pc_v = np.vectorize(capped_pc)
def random_capped_partition(low,high,n,total,size=1):
total = total - n*low
high = high - low
if total > n*high or total < 0:
raise ValueError
idx = np.random.randint(0,capped_pc(total,n-1,high),size)
total = np.broadcast_to(total,(size,1))
out = np.empty((size,n),int)
for j in range(n-1):
freqs = capped_pc_v(total-np.arange(high+1),n-2-j,high)
freqs_ps = np.c_[np.zeros(size,int),freqs.cumsum(axis=1)]
out[:,j] = [f.searchsorted(i,"right") for f,i in zip(freqs_ps[:,1:],idx)]
idx = idx - np.take_along_axis(freqs_ps,out[:,j,None],1).ravel()
total = total - out[:,j,None]
out[:,-1] = total.ravel()
return out + low
演示:
^{pr2}$
簡要說明:
我們使用一個簡單的遞歸來計算封頂分區的總數。我們在第一個箱子上分開,也就是說,我們固定第一個箱子里的數量,然后通過重復的方法來檢索填充剩余箱子的方法的數量。然后我們簡單地總結不同的第一個箱子選項。我們使用緩存裝飾器來控制遞歸。這個decorator會記住我們已經完成的所有參數組合,所以當我們通過不同的遞歸路徑得到相同的參數時,我們就不必再做同樣的計算了。在
枚舉的工作原理類似。假設字典順序。如何找到第n個分區?再次,在第一個箱子上分開。因為我們知道對于每個值,第一個bin可以采用填充剩余bin的方法的總數,所以我們可以形成累積和,然后看看n在哪里適合。如果n位于第i個和第i+1個部分和之間,則第一個索引為i+low,我們從n中減去第i個和,然后重新開始剩余的bin。在
總結
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