Question

所以我有一个加权项目列表，我想从这个列表中选择4个非重复项目。

Item     Weight
Apple     5
Banana    7
Cherry    12
...
Orange    8
Pineapple 50

最有效的方法是什么？我最初的尝试是，如果已经选择的项目出现的话，只需重新选择随后的选择......但是对于一个小的列表，这可能导致大量的重新登记。

编辑以澄清：对于上面的例子，忽略水果D到N，总重量为82.所以先被挑选的机会是：约6％ B~8.5％ C~14.6％ O~9.8％ P~61％一旦选择了一个项目，概率就会（应该！）改变。

Answer 1

在你的评论中，你说这种独特意味着：

我不想两次选择同一个项目。

..并且权重决定了被选中的可能性。

您需要做的就是确保不挑选重复项，只需在选择下一项之前从列表中删除最后一项。是的，这会略微改变您的权重，但如果您确实需要独特的结果，这是正确的统计变化。

另外，我不确定你是如何使用权重来确定候选者的，但是我想出了这个算法，应该用最少的循环来完成这个（并且不需要根据权重，可能导致非常大的数组，需要int权重等。）

我在这里使用了JavaScript，因此很容易在没有服务器的浏览器中看到输出。移植到PHP应该是微不足道的，因为它没有做任何复杂的事情。

常量

var FRUITS = [
    {name : "Apple", weight: 8 },
    {name : "Orange", weight: 4 },
    {name : "Banana", weight: 4 },
    {name : "Nectarine", weight: 3 },
    {name : "Kiwi", weight: 1 }
];

var PICKS = 3;

function getNewFruitsAvailable(fruits, removeFruit) {
    var newFruits = [];
    for (var idx in fruits) {
        if (fruits[idx].name != removeFruit) {
            newFruits.push(fruits[idx]);
        }
    }
    return newFruits;
}

脚本

var results = [];
var candidateFruits = FRUITS;

for (var i=0; i < PICKS; i++) {
    // CALCULATE TOTAL WEIGHT OF AVAILABLE FRUITS
    var totalweight = 0;
    for (var idx in candidateFruits) {
        totalweight += candidateFruits[idx].weight;
    }
    console.log("Total weight: " + totalweight);

    var rand = Math.random();

    console.log("Random: " + rand);

    // ITERATE THROUGH FRUITS AND PICK THE ONE THAT MATCHES THE RANDOM
    var weightinc = 0;
    for (idx in candidateFruits) {
        // INCREMENT THE WEIGHT BY THE NEXT FRUIT'S WEIGHT
        var candidate = candidateFruits[idx];
        weightinc += candidate.weight;

        // IF rand IS BETWEEN LAST WEIGHT AND NEXT WEIGHT, PICK THIS FRUIT
        if (rand < weightinc/totalweight) {
            results.push(candidate.name);
            console.log("Pick: " + candidate.name);

            // GET NEXT SET OF FRUITS (REMOVING PICKED FRUIT)
            candidateFruits = getNewFruitsAvailable(candidateFruits, candidate.name);
            break;
        }
    }
    console.log("CandidateFruits: " + candidateFruits.length);
};

输出

for (var i=0; i < results.length; i++) {
    document.write(results[i] + "<br/>");
}

基本策略是将每个水果分配到总范围[0,1)的一部分。在第一个循环中，你有这个：

Apple - 8/20 = 0.0至0.4
橙色 - 4/20 = 0.4至0.6
Banana - 4/20 = 0.6至0.8
油桃 - 3/20 = 0.8至0.95
Kiwi - 8/20 = 0.95至1.0

脚本遍历列表中的每个项目，并进行权重计数器。当它到达包含第一个随机的范围时，它会选择该项目，将其从列表中删除，然后根据新的总重量重新计算范围并再次运行。

Answer 2

更新

function array_rand2($ary,$n = 1)
{
  // make sure we don't get in to an infinite loop
  // check we have enough options to select from
  $unique = count(array_unique(array_keys($ary)));
  if ($n > $unique) $n = count($unique);

  // First, explode the array and expand out all the weights
  // this means something with a weight of 5 will appear in
  // in the array 5 times
  $_ary = array();
  foreach ($ary as $item => $weight)
  {
    $_ary = array_merge($_ary, array_fill(0, $weight, $item));
  }

  // now look for $n unique entries
  $matches = array();
  while (count($matches) < $n)
  {
    $r = $_ary[array_rand($_ary)];
    if (!in_array($r,$matches))
    {
      $matches[] = $r;
    }
  }

  // and now grab those $n entries and return them
  $result = array();
  foreach ($matches as $match){
    $result[] = $match;
  }
  return $result;
}

看看这是否做得更好。

Answer 3

Here I found the idea to following steps:

构建权重之和 - ＆gt; SUM
在0和SUM之间构建一个随机数 - ＆gt; RAND_NUMBER
遍历列表并从RAND_NUMBER中减去每个元素权重。如果RAND_NUMBER为负数，则表示您拥有第一个元素。
从列表中删除找到的元素，然后返回步骤1，直到有4个元素。

Answer 4

也许不是“重新滚动”，你可以只增加你随机生成的列表元素索引：list.elementAt(rand_index++ % size(list))（类似的东西）。我认为你会发现下一个随机的独特项目很快就会有这样的逻辑。

我确信有更好的解决方案，当然，通常有。

编辑：看起来Brad已经提供了一个.. :)）

如何从加权列表中选择4个唯一项？

4 个答案:

常量

脚本

输出

更新