生成随机数以获得固定总和（python）[重复]

Question

我有以下清单：

Sum=[54,1536,36,14,9,360]

我需要生成 4 个其他列表，其中每个列表将由 6 个从 0 开始的随机数组成，这些数字将加起来为总和。例如；

l1=[a,b,c,d,e,f] where a+b+c+d+e+f=54
l2=[g,h,i,j,k,l] where g+h+i+j+k+l=1536

等等直到l6。我需要在 python 中执行此操作。能做到吗？

Answer 1

生成一个总和为某个整数的随机数列表是一项非常困难的任务。跟踪剩余数量并使用剩余可用数量按顺序生成项目会导致分布不均匀，其中系列中的第一个数字通常比其他数字大得多。最重要的是，最后一个总是不为零，因为列表中的前面的项目永远不会总和达到所需的总数（随机生成器通常使用最大的开放间隔）。生成后重新排列列表可能会有所帮助，但通常也不会产生好的结果。

一种解决方案可能是生成随机数，然后对结果进行归一化，如果您需要它们为整数，则最终将其四舍五入。

import numpy as np
totals = np.array([54,1536,36,14])  # don't use Sum because sum is a reserved keyword and it's confusing

a = np.random.random((6, 4))  # create random numbers
a = a/np.sum(a, axis=0) * totals  # force them to sum to totals

# Ignore the following if you don't need integers
a = np.round(a)  # transform them into integers
remainings = totals - np.sum(a, axis=0)  # check if there are corrections to be done
for j, r in enumerate(remainings):  # implement the correction
    step = 1 if r > 0 else -1
    while r != 0:
        i = np.random.randint(6)
        if a[i,j] + step >= 0:
            a[i, j] += step
            r -= step

a 的每一列代表您想要的列表之一。 希望这会有所帮助。

Answer 2

这可能不是最有效的方法，但它会起作用

totals = [54, 1536, 36, 14]

nums = []
x = np.random.randint(0, i, size=(6,))
for i in totals:
    while sum(x) != i: x = np.random.randint(0, i, size=(6,))
    nums.append(x)
print(nums)

[数组([ 3, 19, 21, 11, 0, 0]), 数组([111, 155, 224, 511, 457, 78]), 数组([ 8, 5, 4, 12, 2, 5]), 数组([3, 1, 3, 2, 1, 4])]

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这是一种更有效的方法

总数 = [54,1536,36,14,9,360, 0]

nums = []
for i in totals:
    if i == 0: 
        nums.append([0 for i in range(6)])
        continue
    total = i
    temp = []
    for i in range(5):
        val = np.random.randint(0, total)
        temp.append(val)
        total -= val
    temp.append(total)
    nums.append(temp)

print(nums)

[[22, 4, 16, 0, 2, 10], [775, 49, 255, 112, 185, 160], [2, 10, 18, 2, 0, 4], [10, 2, 1, 0, 0, 1], [8, 0, 0, 0, 0, 1], [330, 26, 1, 0, 2, 1], [0, 0, 0, 0, 0, 0]]