R 计算36个元素向量的N个随机置换

我有一个包含36个元素的向量V，18个是“0”，18个是“1”。 我想计算这个向量的N个随机（不是第一个N）置换

我可以这样做：

library(combinat)
N <- 100 # or 200, 300, 500... max 1000
V <- c(rep(0, 18), rep(1, 18))
n <- factorial(36) # total number of unique possible permutations
p <- unique(permn(V))[sample(1:n, N)]

库（combinat）
N首先，由于您有重复的元素，所以不会出现
factorial（36）
结果。如果我们这样做了，为了获得总数，我们可以使用
gmp
包获得：

gmp::factorialZ(36)
Big Integer ('bigz') :
[1] 371993326789901217467999448150835200000000

我们实际处理的是的置换（正如@JakubBucek在评论中指出的）。使用包
RcppAlgos
（由我编写）或包
排列
，我们可以轻松正确地计算结果总数，更重要的是生成所需的结果

首先，结果的实际数量：

arrangements::npermutations(0:1, freq = c(18, 18), bigz = TRUE)
Big Integer ('bigz') :
[1] 9075135300

RcppAlgos::permuteCount(0:1, freqs = c(18, 18))
[1] 9075135300

这是组合学的结果。也就是说，我们必须除以相似元素排列数的乘积：

gmp::factorialZ(36) / gmp::pow.bigz(gmp::factorialZ(18), 2)
Big Rational ('bigq') :
[1] 9075135300

现在，生成随机排列。对于包
安排
我们使用
nsample
参数。此外，我们还可以设定种子的再现性：

set.seed(123)
r1 <- arrangements::permutations(0:1, freq = c(18, 18), nsample = 10)

set.seed(123)
r2 <- arrangements::permutations(0:1, freq = c(18, 18), nsample = 10)

dim(r1)
[1] 10 36

identical(r1, r2)
[1] TRUE

## only showing 10 columns
head(r1[,1:10])
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
[1,]    0    0    0    0    1    1    0    1    1     1
[2,]    1    0    1    1    1    1    1    1    1     0
[3,]    0    0    0    0    0    1    1    0    0     0
[4,]    1    1    1    0    0    1    0    1    0     0
[5,]    0    1    1    0    0    1    1    1    0     1
[6,]    0    0    0    1    1    1    0    1    1     1

两个软件包都非常高效。生成1000个随机排列只需不到一秒钟：

system.time(RcppAlgos::permuteSample(0:1, freqs = c(18, 18), n = 1000))
 user  system elapsed 
0.051   0.000   0.052 

system.time(arrangements::permutations(0:1, freq = c(18, 18), nsample = 1000))
 user  system elapsed 
0.249   0.000   0.249

@约瑟夫·伍德得到了完美的答案。以防您需要这些采样排列的列表，请使用：

r <- RcppAlgos::permuteSample(0:1, freqs = c(18, 18), n = 100)
r <- lapply(1:dim(r)[1], function(x) {r[x,]})

r如果要执行
N
随机组合的
0
和
1
为什么要从
1:N
中采样？排列是否必须是唯一的？或者您可以只做
复制（N，样本（V））
？没有
阶乘（36）
可能的排列，因为您处理的是多集的排列（所有0和所有1都相同）-请参阅。您可以使用
multicool
软件包及其功能
allPerm
。但是，仍然存在
485200708
parmutations，生成它们需要一些时间。@pisistrato请检查。你无法区分一个0和另一个0，所以你需要更多地计算一些排列。@JosephWood是的，我注意到了你和我的数字的不同。我使用了带有以下代码的
multicool
包：
xnice addition。还要注意的是，包
arrangements
有一个名为
type
（我想）的参数，它允许您返回一个列表，因此比较简洁。
type
参数已重命名为
layout
，以保持清晰。
r <- RcppAlgos::permuteSample(0:1, freqs = c(18, 18), n = 100)
r <- lapply(1:dim(r)[1], function(x) {r[x,]})