python：当您使用 random.choice(seq) 从序列中随机选择一个元素时如何知道索引

Posted 2023-02-16

【中文标题】python：当您使用 random.choice(seq) 从序列中随机选择一个元素时如何知道索引

【英文标题】：python: how to know the index when you randomly select an element from a sequence with random.choice(seq)

【发布时间】：2011-09-01 22:06:20

【问题描述】：

我非常了解如何从带有random.choice(seq) 的列表中选择一个随机项目，但我如何知道该元素的索引？

【问题讨论】：

另一种可能是随机选择索引，然后按索引访问序列。

【参考方案1】：

import random
l = ['a','b','c','d','e']
i = random.choice(range(len(l)))
print i, l[i]

【讨论】：

这样一个优雅的答案。

对 random.choices(range(len(l)), k=n) 也有效，其中 n 是您想要的随机抽奖次数。

【参考方案2】：

您可以先选择一个随机索引，然后让该位置的列表元素同时具有索引和值。

>>> import random
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> index = random.randint(0,len(a)-1)
>>> index
0
>>> a[index]
1

【参考方案3】：

您可以使用 random 模块中的 randrange 函数

import random
l = ['a','b','c','d','e']
i = random.randrange(len(l))
print i, l[i]

【参考方案4】：

如果这些值在序列中是唯一的，您总是可以说：list.index(value)

【讨论】：

不幸的是，如果您在数组中的每个元素上使用它，它将是O(N^2)，并且如果任何值重复，则会给出非常倾斜/不正确的结果。

“如果任何值重复...”，我的回答是“如果值是唯一的”。我很欣赏您的评论，但请具体说明 my 的答案，而不是仅仅复制/粘贴您的评论以获得其他人的答案。

【参考方案5】：

这样做最优雅的方式是random.randrange：

index = random.randrange(len(MY_LIST))
value = MY_LIST[index]

也可以在 python3 中使用 random.choice 在 range 对象上执行此操作，但不那么优雅（但仍然比 .index 更好）：

index = random.choice(range(len(MY_LIST)))
value = MY_LIST[index]

唯一有效的解决方案是这个解决方案和random.randint 解决方案。

使用list.index 的不仅速度很慢（每次查找时使用O(N) 而不是O(1)；如果你对每个元素都这样做会变得非常糟糕，你将不得不进行O(N^2) 比较）而且还如果列表元素不是唯一的，您将得到倾斜/不正确的结果。

有人会认为这很慢，但事实证明它只比其他正确的解决方案random.randint 稍慢，并且可能更具可读性。我个人认为它更优雅，因为不必像randint(0,len(...)-1) 那样做数字索引摆弄和使用不必要的参数，但有些人可能认为这是一项功能，尽管需要知道randint 的约定包含范围 [start, stop]。

random.choice 的速度证明： 唯一可行的原因是 range 对象已针对索引进行了优化。作为证明，你可以做random.choice(range(10**12))；如果它遍历整个列表，你的机器会慢得像爬行。

编辑：我忽略了 randrange，因为文档似乎说“不要使用这个函数”（但实际上是指“这个函数是 pythonic，使用它”）。感谢 martineau 指出这一点。

你当然可以把它抽象成一个函数：

def randomElement(sequence):
    index = random.randrange(len(sequence))
    return index,sequence[index]

i,value = randomElement(range(10**15))  # try THAT with .index, heh
                                        # (don't, your machine will die)
                                        # use xrange if using python2
# i,value = (268840440712786, 268840440712786)

【讨论】：

这究竟比randint“更优雅”是什么？

@martineau：“并且可能更具可读性”-当然，我会澄清一下[编辑]

嗯，看起来randrange(len(MY_LIST)) 可能会更优雅（不需要-1 或单独的range()）——虽然不知道速度（因为我没有Py3 已安装）但 2.7 文档说它实际上并没有构建范围对象。

@martineau：谢谢，这很奇怪。我之前看过那个函数，文档模棱两可，暗示它“不是你在 Python 中想要的”，所以我认为它是一个低级函数（就像模块公开的其他东西一样）。显然，他们的意思是“这比那更 Pythonic”，或者其他一些奇怪的语法结构。它绝对不会构建范围对象。

+1 表示randrange 版本。我将文档解释为它比 choice(range(start, stop, step)) 更好 因为 它实际上并没有构建 range 对象。在 3.2 文档中有一条注释，randint(a, b) 只是 randrange(a, b+1) 的别名，这似乎也暗示了对它的偏好。

【参考方案6】：

按照建议使用 randrage() 是获取索引的好方法。通过创建通过comprehension 创建的字典，您可以将此代码减少到一行，如下所示。请注意，由于该字典只有一个元素，因此当您调用 popitem() 时，您会得到一个元组中的组合索引和值。

import random

letters = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"

# dictionary created via comprehension
idx, val = i: letters[i] for i in [random.randrange(len(letters))].popitem()

print("index  value " .format(idx, val))

【参考方案7】：

我们也可以使用 sample() 方法。 如果你想从列表中随机选择 n 个元素

import random
l, n = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], 2
index_list = random.sample(range(len(l)), n)

index_list 将具有唯一索引。

我更喜欢sample() 而不是choices()，因为sample() 不允许序列中有重复元素。