Question

在我的OCaml程序中，我需要从一大串字符串中随机选择一个字符串。到目前为止，我尝试过两种不同的方法，每种方法都没有成功。我首先将所有字符串存储到列表中，然后从列表中随机选择一个元素：

let randomelement l =
    List.nth l (Random.int (List.length l))

但如果选择列表中的第1000个字符串，则需要很长时间。所以我把它全部放到一个集合中，认为Set.choose会从集合中返回一个随机元素。但这似乎并没有奏效。我想我有两个问题...... Set.choose如何工作，是否有更好的方法可以随机选择Ocaml中的元素？

Answer 1

如果您关心选择速度，则应使用其他容器。当你可以使用带有O（1）的数组，即恒定时间时，为什么使用带有O（n）访问权限或带有O（log n）设置的List。

调整您的示例：

let randomelement arr =
    let n = Random.int (Array.length arr) in
    Array.get arr n;;

Answer 2

Set.choose是Set.min_elt的别名;虽然它可能不会在将来。

如果你不得不经常这样做，那么

List.nth肯定会很糟糕。

数组效果很好，但是如果你需要添加更多元素或删除元素，这可能是一本记账的噩梦。

查看Random Access Lists的实现，它们具有非常适合插入，删除，查找和基数的时间，而不受数组约束。

当我最初遇到此问题时，我将Set和Map的实施扩展为包括random和nth。要扩展模块，您需要重新实现结构并添加标识函数以在两者之间进行转换。我写了一个名为XSet的新模块，其中包含以下样板：

module Make (Ord : Set.OrderedType) =
    struct
        include Set.Make(Ord)

        type impl = Empty | Node of impl * elt * impl * int

        external impl_of_t : t -> impl = "%identity"
        external t_of_impl : impl -> t = "%identity"

        ...
    end

你必须使用impl_of_t反之亦然来调用普通的Set函数，或者从传递的参数中调用你的个人函数 - 传递给你的函数的应该是Set.Make的实施t不是impl。

Answer 3

不，Set.choose是确定性的，我认为它已在文档中指定。我认为在当前的实现中它返回最小元素。

在哪个数据结构中首先存储了您的字符串集？获取随机元素的一种简单方法是计算您拥有的不同字符串的数量，在中间选择一个随机数K，并获得您拥有的“第K个字符串”。对于某些数据结构，这可以相当有效地完成（例如对于数组，它是一个恒定的时间操作），对其他数据结构效率较低。

Answer 4

您的问题意味着您总是希望准备包含字符串的结构，然后，您将随机选择几次而不更改集合。

如果这是正确的，那么我建议将它们存储在一个数组中。这样可以最快地访问随机元素（一旦选择了随机索引就直接访问）。一旦选择了随机索引i，集合和列表实现都很难访问第i个元素（尽管对于集合，如果你不介意随机性差的随机选择，你可以在二叉树中选择一个随机路径代表集合。你不能从实现之外做到这一点，但你可以复制粘贴它并在模块中添加你的函数。）

Answer 5

首先，有一个List.nth函数可以替换你的帮助函数。

let n = Random.int (List.length lst) in
    List.nth n lst ;;

（虽然这不会更快，因为我很确定它和你的助手功能完全一样）

就加速这个问题而言：如果您拥有的字符串数量是固定的，那么您可以使用一个数组，这可以加快速度，因为数组的访问时间是恒定的。

Answer 6

Set.choose保证每次为给定集合选择相同的元素。它没有指定选择哪个元素，但是如果你查看它的源代码，你会看到它返回最小元素。

您最好的选择是使用阵列。如果你想要一个不可变的数据结构，那么我建议用一个整数键映射。

如何随机选择Ocaml中的元素？

6 个答案: