c#均匀地从列表中选择N个元素而不打乱

Question

我想从 N 个元素的列表中均匀地选择 K 个元素，而不是打乱列表。所以算法应该总是产生相同的结果。

例如

int N = 100;

List<int> myList = Enumerable.Range(0, N-1).ToList();

int K = 20;

这里我期待结果：0, 5, 10, 15, 20, ...

例如if K == 50我期待：0, 2, 4, 6, 8, ...

但我不知道如何解决它，例如K = 53？我仍然想从列表中统一获取元素，但在这种情况下，我们不能简单地从列表中获取第二个元素。简单的方法是打乱元素并从列表中获取第一个 K 元素，再次对列表进行排序，但在这种情况下，算法的结果每次都会产生不同的结果，我每次都需要相同的结果。

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

找出如果它们都是等距的索引会是什么，并四舍五入到最接近的整数。

int N = 100;

List<int> myList = Enumerable.Range(0, N).ToList();

double K = 53;

List<int> solutions=new List<int>();
for (int i=1;i<=K;i++)
{
    solutions.Add(myList[(int)Math.Round(i*(N/K)-1)]);
}

Console.WriteLine(solutions.Count);
Console.WriteLine(string.Join(", ", solutions));

查看示例：DEMO

编辑：Math.Floor 比 Math.Round 效果更好，因为 Math.Round 给出了 N=5、K=3 的错误解决方案：

Math.Round->1,2,4
Math.Floor->0,2,4 

查看示例：DEMO2

Answer 2

这个问题和画线算法一模一样：https://en.wikipedia.org/wiki/Line_drawing_algorithm

在你的情况下，你想画一条从 (0, 0) 到 (20, 52) 的线

Answer 3

您仍然可以随机播放列表。请看下面的例子

var n = 100;
var k = 53;

var originalList = GetListWithNElements(n);
var shuffledList = ShuffleList(originalList);
var firstKElements = GetFirstKElements(k, shuffledList);

[...]

List<int> GetListWithNElements(int n)
{
  return Enumerable.Range(0, n-1).ToList();
}

List<int> ShuffleList(List<int> originalList)
{
  List<int> copy = originalList.ToList();
  List<int> result = new List<int>();
  Random randomGenerator = new Random(314159); 

  while(copy.Any())
  {
    int currentIndex = randomGenerator.Next(copy.Count);
    result.Add(copy[currentIndex]);
    copy.RemoveAt(currentIndex);
  }

  return result;
}

List<int> GetFirstKElements(int k, List<int> shuffledList)
{
  return shuffledList.Take(k).ToList();
}

Random 使用常量种子进行初始化，因此每次都会产生完全相同的 "random" 值序列，因此您每次都将采用相同的元素。

Answer 4

尝试以下：

        static void Main(string[] args)
        {
            const int N = 100;
            {
                List<int> myList = Enumerable.Range(0, N - 1).ToList();
                int seed = 5;
                int numberOfItems = 50;
                List<int> results = TakeNItems(myList, seed, numberOfItems);
            }
        }
        static List<int> TakeNItems(List<int> data, int seed, int numberOfItems)
        {
            Random rand = new Random(seed);

            return data.Select((x,i) =>  new { x = x, index = i, rand = rand.Next()})
                .OrderBy(x => x.rand)
                .Take(numberOfItems)
                .OrderBy(x => x.index)
                .Select(x => x.x)
                .ToList();
        }