Python 使用规则随机生成列表元素

让列表l由n个元素组成，其中

每个元素应为0或小于或等于r的正整数，并且

列表的总和应等于m

例如：

Given n = 5, r = 4, m = 10

l = [4, 3, 2, 0, 1]

---

实现规则（1）很容易，但我想知道是否有什么好主意/算法来实现这两个规则？

合理的解释是：（I）找到并计算所有满足规则的唯一列表；以及（ii）以相同的概率随机选择这些列表中的一个。这种方法的问题是对列表进行编码很复杂

一种更简单的方法（更少的代码）是将每个正确的列表暴露在相同的被选中概率下。该算法是：

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检查

m这里有一个简单的暴力解决方案。基本上，您希望生成样本，其中小于
r
的随机整数的可能性相同。不符合标准（总和为
m
）的样本将被拒绝

import numpy as np

def rand_with_rules(n, r, m):
    if n*(r-1) < m:
        raise ValueError
    while True:
        l = np.random.randint(0, r, size=(n))
        if l.sum() == m:
            return l

将numpy导入为np
定义带有规则的随机数（n，r，m）：
如果n*（r-1）

请注意，拒绝样品必然会使您的“随机”数字产生偏差。由于您的限制，您不能拥有一组纯粹的随机和确定的数据，这些数据往往会过多或不足

以n，r，m=2，3，4为例。唯一符合此标准的序列是（2，2），因此绘制2的可能性为100%，其他值为0%

本质上，此解决方案声明您事先不知道哪些整数最有可能。然而，通过这些限制，你对数字的后验知识几乎永远不会真正统一

对于给定此约束的整数分布，可能有一个聪明的分析解决方案，您可以使用它生成样本。但我不知道那是什么
 如果不验证所有规则可以同时满足，我建议以下解决方案

import random

def dis(n,m,r):
  l = [0] * n

  for inc in range(1,m):
    l.sort()
    for ind_less_r, less_r in enumerate(l):
      if less_r > r:
          break
    l[random.randint(0,ind_less_r-1)] += 1

  random.shuffle(l)
  return l


for i in range(1,10):
  print dis(10,50,9)

结果是

[7, 7, 6, 1, 6, 3, 5, 4, 4, 6]
[5, 6, 7, 5, 4, 7, 4, 4, 4, 3]
[4, 3, 2, 4, 7, 7, 5, 7, 5, 5]
[4, 4, 5, 6, 4, 6, 6, 4, 5, 5]
[6, 6, 4, 6, 5, 6, 2, 5, 4, 5]
[2, 8, 4, 2, 6, 5, 4, 4, 6, 8]
[6, 6, 3, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 4]
[6, 4, 5, 6, 7, 3, 1, 5, 6, 6]
[4, 5, 4, 7, 6, 6, 3, 2, 6, 6]

由于您在评论中回答说它可以有许多0，并且数字可以重复，所以我推断它不需要那么随机。考虑到这一点，这里是一个没有任何循环或包含的基本解决方案。它假定
n
、
r
和
m
具有有效的值和类型。但这样的检查很简单，可以添加，我会根据要求编辑它们

def create_list(n, r, m):
    output = [r] * (m/r)
    remainder = m - r * len(output)
    if remainder != 0:
        output += [m - r * len(output)]
    output += [0] * (n - len(output))
    return output

output = create_list(5, 4, 10) # gives [4, 4, 2, 0, 0]
output = create_list(5, 2, 10) # gives [2, 2, 2, 2, 2]

p.S.-请求的值小于
r
，但示例显示的值等于
r
，因此这是示例
如果条件不满足（例如，n=5，r=4，m=100），您打算怎么办？我只想指出，如果添加定义如何生成列表的规则，列表将不再是随机的。是否需要一定数量的0？或者元素是独一无二的？否则，只要
rm
，我就只使用
r
floor（m/r）
次，然后插入一个余数，然后用0填充，直到
n
满意为止。它应该是多少随机数？请原谅我问显而易见的问题，但结果必须只包含正整数吗？我的答案不正确！我根本不应该用多项式。我正试图找到正确的方法。pymc不是实现了多项式只支持一个选定的和吗？我想我明白了，这里的问题是你不能保证某个类别（数组元素）的“成功”数量受到韩国的限制，我去掉了pymc和多项式分布的部分，我认为这是正确的。这个解决方案既愚蠢又刻薄，肯定无法扩展，但对于海报来说可能已经足够好了。OP说他只想要小于
r
。我认为最初的问题要求的值仅小于
r
。除此之外，这看起来不错！是的，我修好了。谢谢你的注意。
[7, 7, 6, 1, 6, 3, 5, 4, 4, 6]
[5, 6, 7, 5, 4, 7, 4, 4, 4, 3]
[4, 3, 2, 4, 7, 7, 5, 7, 5, 5]
[4, 4, 5, 6, 4, 6, 6, 4, 5, 5]
[6, 6, 4, 6, 5, 6, 2, 5, 4, 5]
[2, 8, 4, 2, 6, 5, 4, 4, 6, 8]
[6, 6, 3, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 4]
[6, 4, 5, 6, 7, 3, 1, 5, 6, 6]
[4, 5, 4, 7, 6, 6, 3, 2, 6, 6]

def create_list(n, r, m):
    output = [r] * (m/r)
    remainder = m - r * len(output)
    if remainder != 0:
        output += [m - r * len(output)]
    output += [0] * (n - len(output))
    return output

output = create_list(5, 4, 10) # gives [4, 4, 2, 0, 0]
output = create_list(5, 2, 10) # gives [2, 2, 2, 2, 2]