Question

我需要从列表中选择一个满足特定条件的随机元素。我一直在使用的方法有效，但我确信并非一切都有效。最有效的方法是什么？

以下代码位于while（true）循环内，因此在每次迭代时对列表进行洗牌显然效率不高。

Foo randomPick = null;
Collections.shuffle(myList);
for (Foo f : myList) {
    if (f.property) {
        randomPick = f;
        break;
    }
}

提前致谢！

Answer 1

最有效的解决方案部分取决于您选择随机元素的频率，是否要选择不同的随机元素，以及哪些元素符合标准

一些选择：

创建仅包含符合条件的元素的副本。然后，您可以将其移动并对其进行迭代以获得连续的不同随机元素，或者通过选择随机索引来选择任意随机元素。这显然是时间和空间上的O（n）设置，但此后效率很高。
将集合洗牌一次，然后按照您的方式迭代 - 但保留迭代器。或者，使用索引手动执行迭代。这将允许您获得不同的随机元素。这是O（n）再次设置。
继续从原始列表中挑选随机元素，直到找到符合条件的元素。如果你有一个只有少数“有效”项目的大型列表，这可能需要很长时间。这不需要设置，但你可能会通过反复测试相同的元素来“浪费”工作。
混合方法：继续从原始列表中挑选随机元素，但如果它们不符合标准，则删除。不幸的是，对于ArrayList的常见情况，从列表中间删除也是O（n）操作:(

（请注意，这主要是假设ArrayList的复杂性。例如，LinkedList中的特定索引是O（n），但是删除很便宜。）

Answer 2

使用lazy shuffle：它只在需要时计算并产生混洗元素。

C＃实现，但很容易转换为Java：Is using Random and OrderBy a good shuffle algorithm?

Answer 3

为什么不选择一个随机索引整数，然后测试它的属性呢？

而不是改组


  public Foo picker() {
    while (true) { // TODO: realistically, you need to deal with exit conditions
      int randIdx = myRand.nextInt();
      Foo randomPick = myList.get(randIdx % randIdx);
      if (randomPick.property)
        return randomPick;
    }
  }

注意这确实假设列表的非平凡数字的属性为true，并且这些属性会发生变化。

如果两个假设被伪造，你需要选择一个子集，然后随机选择其中一个。

Answer 4

由于你正在进行洗牌，你基本上只触及每个元素一次，所以你已经有一个至少为N的大O.如果你选择一个随机索引，然后测试该位置的元素，那么你是在你触及N个元素之前得到你想要的变量，保证，从而保证改进。如果你有20％的元素分布，那么你会期望每5个随机索引给你一个符合你标准的元素。虽然这不是保证，但这是一个可能性。在绝对最坏的情况下，你会选择所有80％不符合你标准的元素，然后下一个将是你的随机元素。你的最大执行将被限制为.8N + 1，仍然优于N.平均而言，你的大O成本将是5-10的常数。随着N的增加，WAAAAY在执行方面更好。

Answer 5

只需选择一个随机索引;

Random r = new Random();
while (true)
{
    ...
    Foo element = null;
    while (element == null)
    {
        Foo f = myList.get(r.nextInt(myList.size());
        if (f.property) element = f;
    }
    ...
}

Answer 6

我建议从myList中制作一个临时过滤列表，其中每个项目都符合您的条件。然后在每次迭代时，您可以随机播放并选择顶部项目，或使用随机索引选择随机项目。

Answer 7

    List<Foo> matchingItems = new ArrayList<Foo>();
    for(Foo f : myList) {
      if (f.property) matchingItems.add(f);
    }

   Random randomGenerator = new Random();
   int index = randomGenerator.nextInt(matchingItems.size());
   Foo randomFoo = matchingItems.get(index);

Answer 8

您可以使用linear congruential random number generator循环遍历列表的索引，再加上一些可以选择合适的参数，然后检查此序列索引的值，同时丢弃索引大，挑选你找到的第一个元素。如果你发现什么都没有，你可以在随机序列开始重复时停止。

为此， m 需要至少与列表一样大。为了能够选择 a ，模数 m 必须包含因子8或某个素数的平方＆gt; = 3.c应该随机选择，以便它是相对的素数到m。也可以随机选择初始值。

Answer 9

不止一次随机地改组阵列是愚蠢的。

洗牌一次。然后，对于随机值的每个请求，按顺序返回下一个值，直到您的列表用完为止。

Answer 10

O（N）：

Random r = new Random();
int seen = 0;
Foo randomPick = null;
for (Foo foo : myList) {
  if (foo.property && r.nextInt(++seen) == 0) {
    randomPick = foo;
  }
}

Answer 11

请查看此链接

http://www.javamex.com/tutorials/random_numbers/random_sample.shtml

public static <T> T[] pickSample(T[] population, int nSamplesNeeded, Random r) {
  T[] ret = (T[]) Array.newInstance(population.getClass().getComponentType(),
                                nSamplesNeeded);
  int nPicked = 0, i = 0, nLeft = population.length;
  while (nSamplesNeeded > 0) {
    int rand = r.nextInt(nLeft);
   if (rand < nSamplesNeeded) {
      ret[nPicked++] = population[i];
      nSamplesNeeded--;
   }
   nLeft--;
   i++;
}
return ret;
}

从满足特定条件的列表中选择随机元素的最快方法

11 个答案: