Cách khó hiểu nhất để bật một phần tử ngẫu nhiên khỏi danh sách là gì?

Giả sử tôi có một danh sách xvới độ dài không xác định mà từ đó tôi muốn bật ngẫu nhiên một phần tử để danh sách không chứa phần tử sau đó. Cách đáng sợ nhất để làm điều này là gì?

Tôi có thể làm điều đó bằng cách sử dụng combincation khá vụng về pop, random.randintvà len, và muốn thấy những giải pháp ngắn hơn hoặc đẹp hơn:

import random
x = [1,2,3,4,5,6]
x.pop(random.randint(0,len(x)-1))

Những gì tôi đang cố gắng đạt được là liên tục bật các phần tử ngẫu nhiên từ một danh sách. (tức là, bật ngẫu nhiên một phần tử và di chuyển nó vào từ điển, bật ngẫu nhiên phần tử khác và di chuyển nó sang từ điển khác, ...)

Lưu ý rằng tôi đang sử dụng Python 2.6 và không tìm thấy bất kỳ giải pháp nào thông qua chức năng tìm kiếm.

Những gì bạn có vẻ không giống Pythonic ngay từ đầu. Bạn không nên xóa nội dung khỏi giữa danh sách, vì danh sách được triển khai dưới dạng mảng trong tất cả các triển khai Python mà tôi biết, vì vậy đây là một O(n)hoạt động.

Nếu bạn thực sự cần chức năng này như một phần của thuật toán, bạn nên kiểm tra cấu trúc dữ liệu như cấu trúc blisthỗ trợ xóa hiệu quả từ giữa.

Trong Python thuần túy, những gì bạn có thể làm nếu không cần quyền truy cập vào các phần tử còn lại chỉ là xáo trộn danh sách trước và sau đó lặp lại nó:

lst = [1,2,3]
random.shuffle(lst)
for x in lst:
  # ...

Nếu bạn thực sự cần phần còn lại (hơi có mùi mã, IMHO), ít nhất bạn có thể pop()từ cuối danh sách ngay bây giờ (nhanh!):

while lst:
  x = lst.pop()
  # do something with the element      

Nói chung, bạn thường có thể diễn đạt các chương trình của mình một cách thanh lịch hơn nếu bạn sử dụng một kiểu chức năng hơn, thay vì trạng thái thay đổi (như bạn làm với danh sách).

Bạn sẽ không nhận được nhiều hơn thế, nhưng đây là một cải tiến nhỏ:

x.pop(random.randrange(len(x)))

Tài liệu về random.randrange():

random.randrange ([bắt đầu], dừng [, bước])
Trả về một phần tử được chọn ngẫu nhiên từ range(start, stop, step). Điều này tương đương với choice(range(start, stop, step)), nhưng không thực sự tạo một đối tượng phạm vi.

Để xóa một phần tử duy nhất ở chỉ mục ngẫu nhiên khỏi danh sách nếu thứ tự của các phần tử còn lại trong danh sách không quan trọng:

import random

L = [1,2,3,4,5,6]
i = random.randrange(len(L)) # get random index
L[i], L[-1] = L[-1], L[i]    # swap with the last element
x = L.pop()                  # pop last element O(1)

Hoán đổi được sử dụng để tránh hành vi O (n) khi xóa khỏi giữa danh sách.

Đây là một giải pháp thay thế khác: tại sao bạn không xáo trộn danh sách trước , rồi bắt đầu xuất các phần tử của nó cho đến khi không còn phần tử nào nữa? như thế này:

import random

x = [1,2,3,4,5,6]
random.shuffle(x)

while x:
    p = x.pop()
    # do your stuff with p

Một cách để làm điều đó là:

x.remove(random.choice(x))

Trong khi không xuất hiện từ danh sách, tôi đã gặp câu hỏi này trên Google khi cố gắng lấy X mục ngẫu nhiên từ danh sách mà không có bản sao. Đây là những gì cuối cùng tôi đã sử dụng:

items = [1, 2, 3, 4, 5]
items_needed = 2
from random import shuffle
shuffle(items)
for item in items[:items_needed]:
    print(item)

Điều này có thể hơi kém hiệu quả vì bạn đang xáo trộn toàn bộ danh sách nhưng chỉ sử dụng một phần nhỏ của nó, nhưng tôi không phải là chuyên gia tối ưu hóa nên tôi có thể nhầm.

Tôi biết đây là một câu hỏi cũ, nhưng chỉ vì mục đích tài liệu:

Nếu bạn (người đang tìm kiếm câu hỏi tương tự) đang làm những gì tôi nghĩ là bạn đang làm, đó là chọn k số mục ngẫu nhiên từ một danh sách (trong đó k <= len (danh sách của bạn)), nhưng hãy đảm bảo rằng mỗi mục không bao giờ được chọn thêm hơn một lần (= lấy mẫu mà không cần thay thế), bạn có thể sử dụng random.sample như @ jf-sebastian đề xuất. Nhưng nếu không biết thêm về trường hợp sử dụng, tôi không biết liệu đây có phải là thứ bạn cần hay không.

Câu trả lời này được cung cấp bởi @ niklas-b :

" Bạn có thể muốn sử dụng một cái gì đó như pypi.python.org/pypi/blist "

Để trích dẫn trang PYPI :

... một loại giống như danh sách với hiệu suất tiệm cận tốt hơn và hiệu suất tương tự trên các danh sách nhỏ

Blist là sự thay thế thả vào cho danh sách Python cung cấp hiệu suất tốt hơn khi sửa đổi danh sách lớn. Gói vỉ cũng cung cấp các loại danh sách sắp xếp, sắp xếp, danh sách đã sắp xếp, tập kết hợp dệt, sắp xếp và các loại btuple.

Người ta sẽ cho rằng hiệu suất bị giảm ở cuối truy cập ngẫu nhiên / chạy ngẫu nhiên , vì nó là cấu trúc dữ liệu "sao chép khi ghi". Điều này vi phạm nhiều giả định trường hợp sử dụng trên danh sách Python, vì vậy hãy sử dụng nó một cách cẩn thận .

TUY NHIÊN, nếu trường hợp sử dụng chính của bạn là làm điều gì đó kỳ lạ và không tự nhiên với một danh sách (như trong ví dụ bắt buộc được cung cấp bởi @OP hoặc vấn đề hàng đợi FIFO Python 2.6 của tôi), thì điều này sẽ phù hợp với hóa đơn .

mặc dù nhiều câu trả lời gợi ý sử dụng random.shuffle(x)và x.pop()nó rất chậm trên dữ liệu lớn. và thời gian cần thiết trên danh sách các 10000phần tử 6 secondskhi tính năng xáo trộn được bật. khi xáo trộn bị tắt, tốc độ là0.2s

phương pháp nhanh nhất sau khi thử nghiệm tất cả các phương pháp đã cho ở trên hóa ra là do @jfs viết

import random

L = ['1',2,3,'4'...1000] #you can take mixed or pure list
i = random.randrange(len(L)) # get random index
L[i], L[-1] = L[-1], L[i]    # swap with the last element
x = L.pop()                  # pop last element O(1)

để hỗ trợ cho tuyên bố của tôi, đây là biểu đồ phức tạp về thời gian từ nguồn này

NẾU không có bản sao trong danh sách,

bạn cũng có thể đạt được mục đích của mình bằng cách sử dụng các bộ. một khi danh sách được tạo thành các bản sao đã đặt sẽ bị xóa. remove by valuevà remove randomchi phí O(1), tức là rất hiệu quả. đây là phương pháp sạch nhất mà tôi có thể nghĩ ra.

L=set([1,2,3,4,5,6...]) #directly input the list to inbuilt function set()
while 1:
    r=L.pop()
    #do something with r , r is random element of initial list L.

Không giống như tùy chọn listshỗ trợ nào A+B, setscũng hỗ trợ A-B (A minus B)cùng với A+B (A union B)và A.intersection(B,C,D). siêu hữu ích khi bạn muốn thực hiện các phép toán logic trên dữ liệu.

KHÔNG BẮT BUỘC

NẾU bạn muốn tốc độ khi các thao tác được thực hiện trên đầu và đuôi của danh sách, hãy sử dụng python dequeue (hàng đợi kết thúc kép) để hỗ trợ yêu cầu của tôi đây là hình ảnh. một hình ảnh là hàng nghìn từ.