如何生成具有多个范围的随机整数？
How to generate random integers with multiple ranges?
我 运行 在从不同的 (a,b) 集合生成 X 数量的随机整数时感到困惑。例如，我想生成来自 (1,5)、(9,15) 和 (21,27) 的 5 个随机整数。我的代码生成 5 个随机整数，但仅在 21 到 27 之间，而不是其他两个。理想情况下，我希望看到类似 1,4,13,22,25 而不是 21,21,25,24,27 的内容。
我的代码：
from random import randint
n = 0
while n < 5:
n += 1
for i in (randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)):
x = i
print i
不理想，但它有效。
首先它从所有范围中获取随机数，然后它（随机地）选择一个值。
from random import randint, choice
for _ in range(5):
print(choice([randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)]))
正如 Blender 所说 - 更清晰的版本 - 首先它（随机）选择一个范围，然后从该范围中获取随机值。
from random import randint, choice
for _ in range(5):
r = choice([(1,5),(9,15),(21,27)])
print(randint(*r))
for i in (randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)):
print i
这个 foor 循环将生成 3 个随机数，一个来自提供的第一个范围，另一个用于第二个范围，最后一个用于最后一个范围，并在输出中打印每个随机数。
你的打印不在 foor 循环中，只打印最后给定范围内的最后一个随机数。
对于不重复的号码：
from random import randint, choice
randoms = []
counter = 0
while True:
new_random = (choice([randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)]))
if new_random not in randoms:
randoms.append(new_random)
counter += 1
if counter == 5 :
break
print randoms
这是个有趣的问题；当您意识到要实现真正的随机性，选择特定范围的概率必须由该范围的长度来权衡时，这就变得很有趣了。
等长范围：
如果三个范围长度相等，比如range(0, 10)，range(20, 30)和range(40, 50)；然后，要选择一个随机数，我们可以执行以下操作：
- 随机选择一个范围。
- 从该范围中选择一个随机数。
不等长范围：
现在，考虑三个大小不等的范围，比如 range(0, 2)、range(4, 6) 和 range(10, 100)；
第三个范围比前两个大很多。如果我们采用与处理同样长的范围时采用的相同策略，我们将偏向于从前两个范围中挑选数字。
为了从三个不等长的范围中挑选出真随机数，有两种策略。
策略一：利用概率
选择一个范围的概率应该使得选择一个数字的概率保持不变。我们可以通过权衡短距离击球的可能性来实现这一点。
但是，不是计算概率权重；有更好的解决方案。参见策略 2。
策略 2：合并范围
我们可以简单地将三个范围合并为一个范围。然后，从合并范围中随机选择一个数字。很简单：
import random;
def randomPicker(howMany, *ranges):
mergedRange = reduce(lambda a, b: a + b, ranges);
ans = [];
for i in range(howMany):
ans.append(random.choice(mergedRange));
return ans;
让我们看看实际效果：
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(15, 20), range(40, 60));
[47, 50, 4, 50, 16]
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(70, 90), range(40, 60));
[0, 9, 55, 46, 44]
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(40, 60));
[50, 43, 7, 42, 4]
>>>
randomPicker 的另一个好处是它可以处理任意数量的范围。
这里有一些有趣的答案，虽然我认为这个问题可以用更少的代码来解决，即使它的可读性稍差一点。
这里的基本思想是你有固定数量的选择，所以你基本上可以有一个范围来完成这项工作，然后将结果绘制到你想要的范围内。或者，如果您想换一种方式考虑它，请创建一个函数 f(x) -> y 归结为同一件事。
from random import randint
for i in xrange(5):
n = randint(1,19)
if n > 12:
print(n + 8)
elif n > 5:
print(n + 3)
else:
print(n)
或者，使用函数：
from random import randint
def plot_to_ranges(n):
if n > 12:
return n + 8
elif n > 5:
return n + 3
else:
return n
for i in xrange(5):
n = randint(1,19)
print(plot_to_ranges(n))
如果您使用 Python 3.x，您应该将 xrange 更改为 range。
import itertools, random
nums = list(itertools.chain(
range(1,5),
range(9,15),
range(21,27)))
random.choices(nums, k=5)
Sumukh Barve 回答的补充：
策略 3：选择一个不连接范围的范围成员
此方法对指定范围的长度求和。然后它会在该范围内生成一个随机整数。然后它根据它相对于范围的位置添加到该整数。
示例： 如果范围是 (1,3) 和 (5,9)，其中范围包含在内。将所有范围的长度相加得到 3+4=7。然后我们创建一个介于 1 和 7（或 0 和 6）之间的随机整数。比方说我们得到 2，我们从第一个范围中选择第二个项目。如果我们得到 5，我们从第二个范围中选择第二个项目。
def randint_within_ranges(ranges):
"""ranges is a list of tuples, where each tuple is a range. E.g. [(0, 2), (4, 6), (10, 100)].
Ranges must be non-overlapping.
Ranges are inclusive (e.g. can return 4 or 6).
Returns a random int anywhere in any of those ranges.
(In this example, high probability will be from (10,100) range.)
"""
#in case ranges aren't ordered, sort them now. Lowest first, e.g. [(0, 2), (4, 6), (10, 100)]
ranges = sorted(ranges, key=min)
#print('ranges',ranges)
total_range_size = sum([abs(range_[1]-range_[0])+1 for range_ in ranges])
#print('total_range_size',total_range_size)
lowest_range_start = min([min(range_) for range_ in ranges])
#print('lowest_range_start',lowest_range_start)
randint = random.randint(0, total_range_size-1)
#print('randint',randint)
randint += lowest_range_start
#print('randint',randint)
#add the gaps
for i in range(len(ranges)-1):
if randint > max(ranges[i]):
randint += (min(ranges[i+1])-max(ranges[i])-1)#gaps[i]
return randint
print( randint_within_ranges([ (4, 6), (-300, -290), (285,289), (10, 15), (48,53), (85,91)]) )
您可以使用以下方法测试范围内的 returns 个数字。范围包括两个界限。
randints = set()
for i in range(1000):
randints.add(randint_within_ranges([ (4, 6), (-300, -290), (285,289), (10, 15), (48,53), (85,91)]))
print(len(randints), sorted(list(randints)))
我 运行 在从不同的 (a,b) 集合生成 X 数量的随机整数时感到困惑。例如，我想生成来自 (1,5)、(9,15) 和 (21,27) 的 5 个随机整数。我的代码生成 5 个随机整数，但仅在 21 到 27 之间，而不是其他两个。理想情况下，我希望看到类似 1,4,13,22,25 而不是 21,21,25,24,27 的内容。
我的代码：
from random import randint
n = 0
while n < 5:
n += 1
for i in (randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)):
x = i
print i
不理想，但它有效。
首先它从所有范围中获取随机数，然后它（随机地）选择一个值。
from random import randint, choice
for _ in range(5):
print(choice([randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)]))
正如 Blender 所说 - 更清晰的版本 - 首先它（随机）选择一个范围，然后从该范围中获取随机值。
from random import randint, choice
for _ in range(5):
r = choice([(1,5),(9,15),(21,27)])
print(randint(*r))
for i in (randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)):
print i
这个 foor 循环将生成 3 个随机数，一个来自提供的第一个范围，另一个用于第二个范围，最后一个用于最后一个范围，并在输出中打印每个随机数。 你的打印不在 foor 循环中，只打印最后给定范围内的最后一个随机数。
对于不重复的号码：
from random import randint, choice
randoms = []
counter = 0
while True:
new_random = (choice([randint(1,5),randint(9,15),randint(21,27)]))
if new_random not in randoms:
randoms.append(new_random)
counter += 1
if counter == 5 :
break
print randoms
这是个有趣的问题；当您意识到要实现真正的随机性，选择特定范围的概率必须由该范围的长度来权衡时，这就变得很有趣了。
等长范围：
如果三个范围长度相等，比如range(0, 10)，range(20, 30)和range(40, 50)；然后，要选择一个随机数，我们可以执行以下操作：
- 随机选择一个范围。
- 从该范围中选择一个随机数。
不等长范围：
现在，考虑三个大小不等的范围，比如 range(0, 2)、range(4, 6) 和 range(10, 100)；
第三个范围比前两个大很多。如果我们采用与处理同样长的范围时采用的相同策略，我们将偏向于从前两个范围中挑选数字。
为了从三个不等长的范围中挑选出真随机数，有两种策略。
策略一：利用概率
选择一个范围的概率应该使得选择一个数字的概率保持不变。我们可以通过权衡短距离击球的可能性来实现这一点。
但是，不是计算概率权重；有更好的解决方案。参见策略 2。
策略 2：合并范围
我们可以简单地将三个范围合并为一个范围。然后，从合并范围中随机选择一个数字。很简单：
import random;
def randomPicker(howMany, *ranges):
mergedRange = reduce(lambda a, b: a + b, ranges);
ans = [];
for i in range(howMany):
ans.append(random.choice(mergedRange));
return ans;
让我们看看实际效果：
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(15, 20), range(40, 60));
[47, 50, 4, 50, 16]
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(70, 90), range(40, 60));
[0, 9, 55, 46, 44]
>>> randomPicker(5, range(0, 10), range(40, 60));
[50, 43, 7, 42, 4]
>>>
randomPicker 的另一个好处是它可以处理任意数量的范围。
这里有一些有趣的答案，虽然我认为这个问题可以用更少的代码来解决，即使它的可读性稍差一点。
这里的基本思想是你有固定数量的选择，所以你基本上可以有一个范围来完成这项工作，然后将结果绘制到你想要的范围内。或者，如果您想换一种方式考虑它，请创建一个函数 f(x) -> y 归结为同一件事。
from random import randint
for i in xrange(5):
n = randint(1,19)
if n > 12:
print(n + 8)
elif n > 5:
print(n + 3)
else:
print(n)
或者，使用函数：
from random import randint
def plot_to_ranges(n):
if n > 12:
return n + 8
elif n > 5:
return n + 3
else:
return n
for i in xrange(5):
n = randint(1,19)
print(plot_to_ranges(n))
如果您使用 Python 3.x，您应该将 xrange 更改为 range。
import itertools, random
nums = list(itertools.chain(
range(1,5),
range(9,15),
range(21,27)))
random.choices(nums, k=5)
Sumukh Barve 回答的补充：
策略 3：选择一个不连接范围的范围成员
此方法对指定范围的长度求和。然后它会在该范围内生成一个随机整数。然后它根据它相对于范围的位置添加到该整数。
示例： 如果范围是 (1,3) 和 (5,9)，其中范围包含在内。将所有范围的长度相加得到 3+4=7。然后我们创建一个介于 1 和 7（或 0 和 6）之间的随机整数。比方说我们得到 2，我们从第一个范围中选择第二个项目。如果我们得到 5，我们从第二个范围中选择第二个项目。
def randint_within_ranges(ranges):
"""ranges is a list of tuples, where each tuple is a range. E.g. [(0, 2), (4, 6), (10, 100)].
Ranges must be non-overlapping.
Ranges are inclusive (e.g. can return 4 or 6).
Returns a random int anywhere in any of those ranges.
(In this example, high probability will be from (10,100) range.)
"""
#in case ranges aren't ordered, sort them now. Lowest first, e.g. [(0, 2), (4, 6), (10, 100)]
ranges = sorted(ranges, key=min)
#print('ranges',ranges)
total_range_size = sum([abs(range_[1]-range_[0])+1 for range_ in ranges])
#print('total_range_size',total_range_size)
lowest_range_start = min([min(range_) for range_ in ranges])
#print('lowest_range_start',lowest_range_start)
randint = random.randint(0, total_range_size-1)
#print('randint',randint)
randint += lowest_range_start
#print('randint',randint)
#add the gaps
for i in range(len(ranges)-1):
if randint > max(ranges[i]):
randint += (min(ranges[i+1])-max(ranges[i])-1)#gaps[i]
return randint
print( randint_within_ranges([ (4, 6), (-300, -290), (285,289), (10, 15), (48,53), (85,91)]) )
您可以使用以下方法测试范围内的 returns 个数字。范围包括两个界限。
randints = set()
for i in range(1000):
randints.add(randint_within_ranges([ (4, 6), (-300, -290), (285,289), (10, 15), (48,53), (85,91)]))
print(len(randints), sorted(list(randints)))