Python 来自两个不重叠范围的随机唯一值

Question

正如标题所说的，来自两个范围的 100 个随机唯一值，或者更准确地说，有一个范围和一个子范围被排除在有效值之外。

示例的范围是 0 到 10000，随机 100 个不在 10 到 20 范围内的数字

要求：

子范围可以在最开始或最后。
内存开销降至绝对最小值。
尽可能接近 random.shuffle() 的随机化。

我知道 random.sample(xrange(0,10000),100) 给出 100 个唯一值。

设置我会存储三个值 [start,end,total]

start = 子范围的开始
end = 子范围结束
总计 = 范围的长度

我能想到的最好的：

randlist=[]
while len(randlist)<100:
    temp=random.randint(0,total)
    if temp < start or temp > end:
       if temp not in randlist:
           randlist.append(temp)

这是真随机（伪随机）还是我以任何方式影响它？

Answer 1

尝试以下功能：

def rand_choice(start, end, amount, istart, iend):
    from random import randint
    all = []
    for i in range(amount):
        randnum = istart
        while randnum in range(istart, iend+1) or randnum in all:
            randnum = randint(start, end)
        all.append(randnum)
    return all

>>> rand_choice(1, 1000, 10, 10, 20)
[30, 798, 427, 229, 943, 386, 749, 925, 520, 877]
>>> rand_choice(1, 1000, 10, 10, 20)
[414, 351, 898, 813, 91, 205, 751, 269, 360, 501]
>>>

Answer 2

与原版稍有不同：

def randlist(total, start, end):
    import random
    randset = set()
    while len(randset) < 100:
        temp = random.randint(0, total)
        start <= temp <= end or randset.add(temp)
    return random.sample(randset, 100)

Answer 3

randlist = [r + (end - start + 1) * (r >= start) for r in
            random.sample(range(total - end + start), 100)]

例子/"proof":

总=10，开始=2，结束=5
有 7 个允许的数字：0、1、6、7、8、9、10
range(total-end+start) = range(7) 从 7 个数字 0..6 中挑选（到目前为止还不错）
大于等于start=2的数向上移动end-start+1=4
结果数字为 0、1、6、7、8、9、10。

演示：

>>> sorted(randlist2(2000000000, 10000000, 1900000000))
[176827, 3235435, 3278133, 3673989, 5148447, 8314140, 8885997, 1900189345, 1902880599,
...
1997494057, 1997538971, 1997854443, 1997907285]

这一直有效到超过 20 亿，轻松超过所需的上限 "the number of wikipedia english wikipedia pages, so whatever many million that is" :-)。之后它得到 OverflowError: Python int too large to convert to C ssize_t。我没有看到我的 PC 内存使用量出现峰值，结果是即时的。显然，这是使用 Python 3。

Answer 4

另一位回答者早些时候有一个很酷的想法，即将范围连接成一个 Sequence class。代码有一些问题，但我设法制作了一个似乎适用于 random.sample.

的版本

import collections, random

class range_duo(collections.Sequence):
    def __init__(self, r1, r2):
        self.r1 = r1
        self.r2 = r2
        self.l1 = len(r1)
        self.l2 = len(r2)
        self.total_length = len(r1) + len(r2)

    def __len__(self):
        return self.total_length

    def __getitem__(self, key):
        if key < self.l1:
            return self.r1[key]
        else:
            return self.r2[key-self.l1]


# Solving the example in the original question:
rd = range_duo(range(0, 10), range(20, 10000))
sample = random.sample(rd, 100)
print(sample)

显然这个 class 并不完美，但我唯一的目标是使用最少的内存占用来解决 random.sample 的问题。在Python 2.x中，应该使用xrange而不是range。

Python 来自两个不重叠范围的随机唯一值

Python random unique values from two non overlapping ranges

python

random