Java 布尔数组上的低百分比随机（分位数函数）

Question

我有一个包含大约 10 000 个元素的布尔数组。我想以相当低的设置概率（cca 0,1-0,01）更改元素的值，同时知道已更改元素的索引。想到的代码是这样的：

int count = 10000;
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < count; i++) {
    double x = r.nextDouble();
    if (x < rate) {
            field[i]=!field[i];
            do something with the index...
    }
}

但是，当我在更大的循环中（不可避免地）执行此操作时，速度很慢。我能想到的唯一其他可能性是使用分位数函数（高斯数学），但是我还没有找到任何免费使用的代码或库。您是否知道如何解决这个问题，或者可以使用任何库（最好是标准库）？

Answer 1

基本上，您已经建立了一个二项式模型，其中 n == count 和 p == rate。您应该获得的相关值数 x 可以建模为具有中心 n*p == count*rate 和标准差 sigma == Math.sqrt(p*(1-p)/n) == Math.sqrt(rate * (1-rate) / count).

的正态模型

你可以轻松计算

int x = (int) Math.round(Math.sqrt(rate * (1-rate) / count)
        * r.nextGaussian() + count * rate)

然后就可以使用下面的代码生成x范围内的随机数了

Set<Integer> indices = new HashSet<Integer>();
while(indices.size() < x){
     indices.add(r.nextInt(count));
}

indices 现在将包含正确的索引，您可以随意使用。

您只需调用 nextInt 多 x 次，这应该比您之前调用它的 count 次少得多。

Java 布尔数组上的低百分比随机（分位数函数）

Java random with low percentage on boolean array (quantile function)

java

arrays

random

boolean