使用python生成具有限制和一定长度的给定数字的随机列表答案

【问题标题】：generating random list of given numbers with limitations and certain length with python使用python生成具有限制和一定长度的给定数字的随机列表
【发布时间】：2020-04-05 22:16:33
【问题描述】：

我想在这些条件下生成一个随机 1 和 0 的二进制矩阵 (16*15)：

每行不超过 2 个连续相等的数字。
如果每行中有连续相等的数字，则不允许超过 3 对。
每行 1 和 0 的数量必须分别为 8 和 7 或 7 和 8。

我有这段代码用于生成随机列表，但我不知道如何在随机部分添加条件。

import random
import numpy as np

arr_len = 15
num_ones = 8

pattern = np.zeros(arr_len, dtype=int)
idx = np.random.choice(range(arr_len), num_ones, replace=False)
pattern[idx] = 1
print (pattern)

【问题讨论】：

标签： python arrays numpy matrix random

【解决方案1】：

在这种情况下，很容易创建所有可能的此类行的列表（只有 504 行），然后从随机行创建矩阵。

以下代码通过查看每一个可能的行来做到这一点，它通过以二进制格式迭代数字 0 到 2^15-1 来生成这些行。然后它检查三个条件，并存储有效行。为了生成矩阵，它会随机绘制 16 行。

def BinaryString(n):
    s = bin(n)[2:]
    return '0'*(15-len(s)) + s

validRows = []
for binaryNum in range(2**15):
    s = BinaryString(binaryNum)

    #Check Condition 3
    if np.sum([num == '0' for num in s]) not in [7,8]:
        continue

    #Check Condition 1
    hasTriple = False
    for i in range(13):
        if s[i] == s[i+1] and s[i+1] == s[i+2]:
            hasTriple = True
            break
    if hasTriple:
        continue

    #Check Condition 2
    doubles = np.sum([s[i] == s[i+1] for i in range(14)])
    if doubles > 3:
        continue

    #If it is good, append it to the list
    validRows.append([int(i) for i in s])

validRows = np.vstack(validRows)

def CreateMatrix():
    rows = np.random.randint(0,len(validRows),16)
    return np.vstack([validRows[i] for i in rows])

【讨论】：

如果我想生成所有可能的矩阵怎么办？
SanaNazari 要生成所有可能的矩阵，您只需遍历 16 行中每一行的所有可能行。虽然有 504^16 个可能的矩阵，大约是 10^43，所以不可能用当前的计算机生成它们。