Question

如何从一组特定的数字中生成一个随机数？例如，
我想生成1-100,000范围内的数字，以便每个数字都只有奇数个数字（例如：111，1351，19711等。）

使用我尝试过的随机模块：

import random

rand = random.randint([1, 3, 5, 7, 9])

有什么有效的方法吗？
谢谢。

Answer 1

一种方法可能是定义要从中进行采样的几率列表，但要记住，对一个数字进行随机采样的可能性有多大。由于2位数字的数量是1位数字的十倍，因此我们需要根据此逻辑设置这些采样大小的权重。

根据这种推理，我们可以使用numpy.random.choice，它允许按照概率分布从列表中进行采样：

from numpy.random import choice

odds = ['1','3','5','7','9']

n_digits = 5 # up to 99999 for ex
range_digits = list(range(1,n_digits))

weights = [5**i for i in range_digits]
weights_sum = sum(weights)
probs = [i/weights_sum for i in weights]

sizes = choice(range_digits,size=n,p=probs)
[int(''.join(choice(odds,size))) for size in sizes]
# [3151, 3333, 1117, 7577, 1955, 1793, 5713, 1595, 5195, 935]

让我们检查为10_000个样本生成的分布：

from collections import Counter

sizes = choice(range_digits,size=10_000,p=probs)
out = [int(''.join(choice(odds,size))) for size in sizes]

Counter(len(str(i)) for i in out)
# Counter({4: 8099, 3: 1534, 2: 304, 1: 63})

Answer 2

以下是使用列表理解的解决方案：

>>> random.sample([i for i in range(1,100_001) if all([int(x)%2==1 for x in str(i)])], 4)
[3115, 75359, 53159, 31771]

正如下面的注释中指出的那样，数字越大，上述代码的效率就越低，这是因为如果检查了所有数字（如果每个数字仅包含奇数），则它们会变得越来越低效。包括偶数。

如果我们添加另一个过滤器以首先删除所有偶数，则将进行的比较量减少大约三分之一。

这是两者之间的快速比较：

import datetime
import random

def timer(var):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = datetime.datetime.now()
        result = var()
        print(f"Elapsed time: {datetime.datetime.now()-start}")
        return result
    return wrapper

@timer
def allNumbers():
    return random.sample([i for i in range(1, 1_000_001) if all([int(x) % 2 == 1 for x in str(i)])], 4)

@timer
def oddNumbers():
    return random.sample([i for i in [x for x in range(1, 1_000_001) if x % 2 == 1] if all([int(x) % 2 == 1 for x in str(i)])], 4)

print("Calling allNumbers:")
print(allNumbers())
print("Calling oddNumbers:")
print(oddNumbers())

输出：

Calling allNumbers:
Elapsed time: 0:00:05.119071
[153539, 771197, 199379, 751557]
Calling oddNumbers:
Elapsed time: 0:00:02.978188
[951919, 1399, 199515, 791393]

Answer 3

给定想要的范围是1-100,000，您将永远不会选择100,000，因为它具有偶数位：0。实际上，最大允许输出为99,999。那是五位数。

您的输出可能有不可见的前导零：允许975，实际上是00975。必须在代码中允许这些前导零。

选择您有多少个前导零。您范围内数字的10％前导零。其中10％的第二个前导零。其中的10％（千分之一）的第三个零为零，依此类推。五个前导零为0输出。这超出了允许的范围，因此您将需要重新开始拾取。那只会很少发生。
一旦您知道有多少个前导零，就知道需要多少其他数字。从允许的数字列表中选择很多数字：[1、3、5、7、9]。

仅生成具有特定数字的随机数

3 个答案: