C# 从列表中选择随机项目的快速方法-根据项目值的不同概率？

（除非编写一个大小合适的助手方法，否则这可能是不可能的，但无论如何，我想弄清楚它）

假设我有一张清单：

{1,3,6}

我希望从该列表中获得一个随机项，但是，我希望它直接（概率方面）与该项的值进行加权。因此，如果您运行它100000次，

1

将被选择大约10000次，

3

将被选择大约30000次，

6

，60000次

我可以通过如下方式创建范围来编写帮助器方法：

{1,3,6}

Generate random number between 1(inclusive) and 11(exclusive) (sum of list)

if (number == 0)
{
    //1
}
else if (number > 0 && number < 4)
{
    //3
}
else
{
    //6
}

{1,3,6}
生成介于1（含）和11（不含）之间的随机数（列表之和）
如果（数字==0）
{
//1
}
否则如果（编号>0&&编号<4）
{
//3
}
其他的
{
//6
}

---

虽然这个例子相当简单，但我经常处理大型列表，它们总是不同的，所以它会更复杂一些。虽然我可以这样做，但我很好奇是否有更简单的方法。

您已经有了基本的想法-对权重求和（这里的值恰好与您的值相同）并在该范围内取一个随机数-尽管我会使用0作为下界，和作为唯一的上界。然后你只需要浏览列表，找出对应于。。。从列表的开头开始，不断检查随机数是否小于当前项的权重：如果小于，则为所选项。如果不是，则从随机数中减去权重，然后继续

诚然，这是一个O（N）算法。如果您需要多次从同一个列表中获取随机数，您可以构建一个累积权重列表，然后进行二进制搜索以找出哪个索引对应于哪个随机数。。。但我首先坚持相对简单的方法

我还没有测试过它，但它会是这样的：

// Note: this will iterate over the sequence twice. It's expected not to change
// between iterations!
// The Random parameter is so that you can use a single instance multiple times.
// See http://csharpindepth.com/Articles/Chapter12/Random.aspx
int PickRandomWeightedElement(IEnumerable<int> sequence, Random random)
{
    int totalWeight = sequence.Sum();
    int weightedPick = random.Next(totalWeight);
    foreach (var item in sequence)
    {
        if (weightedPick < item)
        {
            return item;
        }
        weightedPick -= item;
    }
    throw new InvalidOperationException("List must have changed...");
}

//注意：这将在序列上迭代两次。预计不会改变
//迭代之间！
//随机参数的作用是，您可以多次使用单个实例。
//看http://csharpindepth.com/Articles/Chapter12/Random.aspx
int PickRandomWeightedElement（IEnumerable序列，随机）
{
int totalWeight=sequence.Sum（）；
int-weightedPick=random.Next（总重量）；
foreach（序列中的var项目）
{
if（加权拾取<项目）
{
退货项目；
}
加权拣选-=项目；
}
抛出新的InvalidOperationException（“列表必须已更改…”）；
}

---

如果需要将项目与权重分开，可以选择两个参数（一个用于权重，一个用于项目）或一个

IEnumerable

类型的参数，其中每个元组都是一个项目/权重对。

这是俄罗斯轮盘赌的通用算法

private static Random random = new Random();
public static T GetRandomItem<T>(Dictionary<T, int> items)
{
    int sum = items.Values.Sum();
    int cumulatedProbability = random.Next(sum);

    foreach(var item in items)
        if((cumulatedProbability -= item.Value) < 0)
            return item.Key;

    throw new InvalidOperationException();
}

private static Random=new Random（）；
公共静态T GetRandomItem（字典项）
{
int sum=items.Values.sum（）；
int累积概率=随机。下一步（总和）；
foreach（项目中的var项目）
如果（（累积概率-=项目值）<0）
返回项。键；
抛出新的InvalidOperationException（）；
}

要使用它：

Dictionary<string, int> items = new Dictionary<string, int> { { "Item 1", 10000 }, { "Item 2", 30000 }, { "Item 3", 60000 } };

var randomItem = GetRandomItem(items);

Dictionary items=newdictionary{{“Item 1”，10000}，{“Item 2”，30000}，{“Item 3”，60000}；
var randomItem=GetRandomItem（项目）；

我会让统计和概率通过多次添加相同的元素来运行。这样你就会歪曲统计数据。随着时间的推移，您将拥有所需的发行版

{1,3,3,3,6,6,6,6,6,6}

再试穿一次：）

publicstaticobjectgetrandom（此IList列表，列表权重）{
var sum=weights.sum（）；
var r=new Random（）.Next（1，总和）；
var w=0；
var i=-1；
虽然（我不会在这里使用
字典
，我会使用
IEnumerable
或类似的东西。
字典
给人的印象是你想按键查找值，它会阻止你多次使用同一个键。@JonSkeet为什么？在编写代码时，我在
IEnumerable
和
d之间犹豫ictionary
但我得出的结论是，同一个密钥不应该出现多次（否则，复制的密钥出现的概率等于概率之和）。在我看来，复制的密钥应该出现的概率等于概率之和。而且它不是真正的“密钥”-这只是一个项目。我认为重要的是使用能正确暗示数据含义的类型-无论是
字典
还是
IEnumerable
，我都不这么做。对于小数字来说，这绝对是一个不错的选择。但是，如果值恰好是数百万，那么效率会很低。回答很好，谢谢。我没有想一想用weightedPick来递增-这真的简化了它。当你说它迭代两次时，是不是一次用于
Sum（）
还有一次实际的
foreach
循环？奇怪的是，序列不会太大，因此不会成为性能问题。@Wilson：没错，
Sum
中的迭代是隐式的。如果序列很短，这应该不是问题。我认为在使用数字
0
时，这不会起作用

应该有

0

被选择的机会，但由于

Random.Next（）的范围，因此可以选择它

是

0

以上。@John:

加权拾取

的次数如何小于

项

，这是返回该项的唯一方式？@JonSkeet如果数字的顺序与

1,0

相反，且加权拾取的次数是

0

。返回的数字是

0

，而

0

本不该返回的数字有可能。您不想在每次调用时创建新的随机实例。请参阅。请检查别名表，如[此处][1]。[1]所述：

public static object GetRandom(this IList list, List<int> weights){
    var sum = weights.Sum();
    var r = new Random().Next(1,sum);
    var w = 0;
    var i = -1;
    while(w <= r){
        i++;
        w+=weights[i];
    }
    return list[i];
}