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java - 如何生成其中百分比为 0 的随机值？

coder 2024-03-04 原文

我创建一个随机流

Random random = new Random();
Stream<Integer> boxed = random.ints(0, 100000000).boxed();

但我需要生成的数字中有 60% 为 0，而其余数字可以是真正随机的。我该怎么做？

编辑:

我只需要 0-100 之间的正数

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0
0
1
12

最佳答案

我假设 OP 希望生成的值中大约 60% 为零，其余大约 40% 为 1-100(含)范围内的(伪)随机值。

JDK 库可以轻松生成 N 个不同值的流。 由于 [1,100] 范围内有 100 个值，这代表了输出的 40%，因此需要有 150 个值映射到零以覆盖剩余的 60%。因此 N 为 250。

我们可以创建范围为 [0,249](含)的整数流，并将该范围内最低的 150 个值映射为零，将其余值留在范围 [1,100] 内。这是代码:

    IntStream is = random.ints(0, 250)
                         .map(i -> Math.max(i-149, 0));

更新

如果任务是生成恰好 60% 的零，有一种方法可以做到，使用 Knuth 中的算法变体，TAOCP 第 2 卷，第 3.4.2 节，随机采样和混洗, 算法 S。(我在 this other answer 中更详细地解释了这个算法。)这个算法让我们从 N 个元素的集合中随机选择 n 个元素, 对集合进行单次传递。

在这种情况下，我们不是从集合中选择元素。相反，我们发出已知数量的数字，要求它们的某些子集为零，其余部分是某个范围内的随机数。基本思想是，当你发出数字时，发出零的概率取决于剩余要发出的零的数量与剩余要发出的数字的数量。由于这是一个固定大小的流，并且它有一些状态，我选择使用 Spliterator 来实现它:

static IntStream randomWithPercentZero(int count, double pctZero, int range) {
    return StreamSupport.intStream(
        new Spliterators.AbstractIntSpliterator(count, Spliterator.SIZED) {
            int remainingInts = count;
            int remainingZeroes = (int)Math.round(count * pctZero);
            Random random = new Random();

            @Override
            public boolean tryAdvance(IntConsumer action) {
                if (remainingInts == 0)
                    return false;

                if (random.nextDouble() < (double)remainingZeroes / remainingInts--) {
                    remainingZeroes--;
                    action.accept(0);
                } else {
                    action.accept(random.nextInt(range) + 1);
                }
                return true;
            }
        },
        false);
}

有相当多的样板文件，但您可以在 tryAdvance 中看到算法的核心。如果没有数字剩余，它返回 false，表示流结束。否则，它会发出一个数字，它有一定的概率(从 60% 开始)为零，否则会发出所需范围内的随机数。随着更多的零被发出，分子下降到零。如果发出了足够多的零，则分数变为零并且不再发出零。

如果发出的零很少，分母会下降，直到它更接近分子，从而增加发出零的概率。如果发出的零足够少，最终所需的零数量等于剩余数字的数量，因此分数的值变为 1.0。如果发生这种情况，流的其余部分为零，因此将始终发出足够的零以满足要求。这种方法的好处是不需要收集数组中的所有数字并打乱它们，或类似的事情。

像这样调用方法:

IntStream is = randomWithPercentZero(1_000_000, 0.60, 100);

这会得到一个包含 1,000,000 个整数的流，其中 60% 为零，其余部分在 1-100(含)范围内。

关于java - 如何生成其中百分比为 0 的随机值？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/47102658/

java如何发出codesectionrandomjava-8

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