Question

我正在处理很大范围的值（0至大约10 ^ 6128），并且我需要Python中的一种方法来执行双向查询，并随机排列范围。

具有较小数据集的示例：

import random

values = list(range(10))  # the actual range is too large to do this
random.shuffle(values)

def map_value(n):
    return values[n]

def unmap_value(n):
    return values.index(n)

我需要一种方法来实现具有上述很大范围内的值的map_value和unmap_value方法。

Answer 1

创建10 ** 6128个值的固定排列非常昂贵-从内存角度考虑。

您可以随时从自己的范围中创建值，并将它们存储在一个/两个字典中。

如果您只绘制比较少的值，一则字典就足够了；如果您有很多值，则可能需要2来更快地查找。

本质上是您

查找值（如果不存在）生成索引，将其存储并返回
查找索引（如果不存在），生成一个值，将其存储并返回

使用固定的随机种子应产生相同的序列：

import random

class big_range():
    random.seed(42) 
    pos_value = {}
    value_pos = {}

    def map_value(self, n):
        p = big_range.value_pos.get(n)
        while p is None:
            p = random.randrange(10**6128) # works, can't use random.choice(range(10**6128))
            if p in big_range.pos_value:
                p = None
            else:
                big_range.pos_value[p]=n
                big_range.value_pos[n]=p
        return p


    def unmap_value(self, n):
        p = big_range.pos_value.get(n)
        while p is None:
            p = random.randrange(10**6128) # works, can't use random.choice(range(10**6128)) 
            if p in big_range.pos_value:
                p = None
            else:
                big_range.pos_value[n]=p
                big_range.value_pos[p]=n
        return p

br = big_range()

for i in range(10):
    print(br.map_value(i))

print(big_range.pos_value)  
print(big_range.value_pos)

输出：

胡言乱语的单数...但是有效。

由于查找原因，每个数字存储两次（一次存储为pos：number，一次存储为number：pos）。您可能要检查在内存耗尽之前可以生成多少个数字。

您只能使用一个字典，但是在这种情况下，查找 value 到索引不是O（1）而是O（n），因为您需要遍历dict.items()到找到该值并返回索引。

如果您在之间进行其他随机操作，则重复性会中断，因为您更改了随机的“状态”-您可能需要使用random.getstate() / random.setstate()在类内部进行更多封装和状态维护，以存储之后的最后一个状态以及生成新的随机数...

如果您查找大多数值，那么简单地将循环索引从0保留到10 ** 6128 ...，将花费越来越长的时间来生成“不存在”。

这有点脆弱，更是一种思想实验-我不知道为什么需要一个10 ** 6128的数字范围...

很大范围内随机置换中元素的索引

1 个答案: