如何在 Python 中列出 n 个数字并随机选择任意数字？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何在 Python 中列出 n 个数字并随机选择任意数字？

【英文标题】：How to make a list of n numbers in Python and randomly select any number?

【发布时间】：2011-11-25 21:48:50

【问题描述】：

我数了数，结果是 N。

现在我想要一个列表，其中包含 1 到 N 个数字。

例子：

N = 5

那么，count_list = [1, 2, 3, 4, 5]

此外，一旦我创建了列表，我想从该列表中随机选择一个数字并使用该数字。

之后，我想从列表的剩余数字 (N-1) 中选择另一个数字，然后也使用它。

这样下去列表是空的。

【问题讨论】：

您的列表包含从 1 到 N，而不是从零到 N。

您希望 N 有多大？ 10？ 10^8?这很重要；提供的所有答案都假设 O(N) 空间复杂度......你确定要这个吗？在您的问题中，您非常明确地说“现在我想要一个列表”，但我想确保您意识到这意味着什么。

我从没想过这么深。我实际上是在寻找一个列表，其中 N 的最大值约为 20 到 30。但是既然你提到了这一点，作为我的学习练习，你能帮我做以下事情吗： 1. O(N) 空间复杂度是多少？ 2、当我的列表大约10^8时会发生什么

你可以看看***.com/questions/487258/…关于Big O。大约N=10^8...只需尝试先运行你的程序为N=10^5，然后N=10 ^6 等...您无需测量即可看到差异。

@Sunny：Gandi 的链接非常好，但有点冗长和技术性。简短的回答：Big O 的意思是“如果我有更多的元素，我的过程会变得多贵？”。人们通常关注“时间复杂度”，即需要多长时间，但几乎总是忘记“空间复杂度”，即它需要多少内存。相信我——一个包含 1 亿个整数的数组在 Python 中会占用大量内存！ :) 我只是在 shell 中运行“range(10 ** 8)”，它占用了 1.6GB！。

【参考方案1】：

你可以试试这个代码

import random
N = 5
count_list = range(1,N+1)
random.shuffle(count_list)

while count_list:
    value = count_list.pop()
    # do whatever you want with 'value'

【讨论】：

while count_list: 足以测试count_list 是否不是空列表...

【参考方案2】：

创建列表（已编辑）：

count_list = range(1, N+1)

选择随机元素：

import random
random.choice(count_list)

【讨论】：

[x+1 for x in xrange(N)] == range(1, N+1)

【参考方案3】：

至于第一部分：

>>> N = 5
>>> count_list = [i+1 for i in xrange(N)]
>>> count_list
[1, 2, 3, 4, 5]
>>>

至于第二个，请阅读9.6. random — Generate pseudo-random numbers。

>>> from random import choice
>>> a = choice(count_list)
>>> a
1
>>> count_list.remove(a)
>>> count_list
[2, 3, 4, 5]

这就是一般的想法。

顺便说一句，你可能也有兴趣 在阅读中Random selection of elements in a list, with no repeats (Python recipe)。

有一些快速随机选择的实现。

【参考方案4】：

您可以通过以下方式创建元素的枚举：

mylist = list(xrange(10))

然后您可以使用random.choice 函数来选择您的项目：

import random
...
random.choice(mylist)

正如 Asim Ihsan 正确指出的那样，我的回答并未解决 OP 的全部问题。要从列表中删除值，只需调用 list.remove()：

import random
...
value = random.choice(mylist)
mylist.remove(value)

正如 takataka 所指出的，xrange 内置函数在 Python 3 中被重命名为 range。

【讨论】：

xrange 在 python3 中不起作用。只需将range 用于python3。

【参考方案5】：

如果你想选择一个随机元素，你不需要计算东西。只需使用 random.choice() 并传递您的可迭代对象：

import random
items = ['foo', 'bar', 'baz']
print random.choice(items)

如果你真的要数一数，请使用random.randint(1, count+1)。

【参考方案6】：

你可以使用：

import random
random.choice(range(n))

或：

random.choice(range(1,n+1))

如果你想从1 到n 而不是0。

【参考方案7】：

之后，我想从列表的剩余数字 (N-1) 中选择另一个数字，然后也使用它。

那么您可能真的不想创建一个从 1 到 N 的数字列表，只是为了选择一个（为什么不直接要求该范围内的随机数，而不是显式创建它以供选择？ )，而是改组这样的列表。幸运的是，random 模块也为您提供了支持：只需使用 random.shuffle。

当然，如果您有一个庞大的数字列表并且您只想绘制几个，那么使用random.choice 绘制每个数字并将其删除当然是有意义的。

但是...为什么要从一个范围中选择与某些项目的计数相对应的数字？您要使用该数字来选择其中一项吗？不要那样做；这会让事情变得太复杂。如果您想选择其中一项，请直接选择 - 再次使用 random.choice。

【参考方案8】：

维护一个set并移除一个随机拾取的元素（带有choice）直到列表为空：

s = set(range(1, 6))
import random

while len(s) > 0:
  s.remove(random.choice(list(s)))
  print(s)

三次运行给出三个不同的答案：

>>>
set([1, 3, 4, 5])
set([3, 4, 5])
set([3, 4])
set([4])
set([])
>>>
set([1, 2, 3, 5])
set([2, 3, 5])
set([2, 3])
set([2])
set([])

>>>
set([1, 2, 3, 5])
set([1, 2, 3])
set([1, 2])
set([1])
set([])