在 Python 中随机生成二维列表答案

【问题标题】：Randomly generate 2D list in Python在 Python 中随机生成二维列表
【发布时间】：2021-02-28 14:49:42
【问题描述】：

我正在尝试生成 5x5 列表，其中正好有 10 个放置在 2D 列表中的随机位置。

我想让其余的条目为零。我怎样才能做到？

import random

def randomNumbers():

    mylist=[random.randint(0, 1) for _ in range(5)]
    return mylist

【问题讨论】：

标签： python list function

【解决方案1】：

你可以这样做

from random import shuffle
def randomNumbers():
    l=[1 for _ in range(10)]+[0 for _ in range(15)]
    shuffle(l)
    lst=[]
    for i in range(0,25,5):
        lst.append(l[i:i+5])
    return lst

【讨论】：

【解决方案2】：

一种方法是从一个用零填充的二维列表开始，然后选择十个不同的坐标插入一个：

from random import sample

width = 5
height = 5
sample_size = 10

assert sample_size <= width * height

matrix = [[0] * width for _ in range(height)]

for x, y in sample([(x, y) for x in range(width) for y in range(height)], k=sample_size):
    matrix[y][x] = 1

for row in matrix:
    print(row)

输出：

[0, 0, 0, 1, 1]
[1, 0, 0, 1, 0]
[0, 0, 1, 1, 1]
[1, 1, 1, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0]
>>>

【讨论】：

【解决方案3】：

试试这个（使用 NumPy）：

创建一个 nxn 零矩阵
当此矩阵的总和 > 10 时，继续随机选择 2 个索引并将该值设置为 1

def get_output(shape, n):
    Z = np.zeros(shape)

    while np.sum(Z)<n:
        Z[np.random.randint(0,shape[0]),np.random.randint(0,shape[1])] = 1
    
    return Z

get_output((5,5), 10)

array([[0., 0., 1., 1., 0.],
       [1., 0., 1., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 0., 0.],
       [0., 1., 1., 1., 0.],
       [0., 1., 0., 1., 0.]])

get_output((3,3), 2)

array([[1., 0., 0.],
       [0., 0., 0.],
       [1., 0., 0.]])

【讨论】：

【解决方案4】：

对于矩阵工作，通常首选的解决方案是 numpy. Numpy 具有比二维列表灵活得多的数组数据类型。但是，这是一种仅使用 Python 列表的可能解决方案：


import random

li = [[0] * 5 for _ in range(5)]  # make 2D list of zeros
inds = random.sample(range(25), 10)  # get 10 random linear indices
for ind in inds:
    i, j = ind // 5, ind % 5  # convert the linear indices to 2D
    li[i][j] = 1

【讨论】：

【解决方案5】：

这是嵌套循环的算法，但我没有将矩阵保存在列表中，您可以自己尝试一下。

import random

for val in range(10):
    for val1 in range(10):
        print(random.randint(0, 1), end=' ')
    print("\n")

【讨论】：

【解决方案6】：

使用numpy的另一种解决方案如下：

import numpy as np
import random

N = 5
ones_N = 10
x = np.zeros((N,N))
indices = random.sample(range(N*N), ones_N)
x.ravel()[indices] = 1

您将二维数组转换为一维数组，然后将位置 indices 的值设置为 1。

indices 将是一个ones_N 元素数组，其中包含从range(N*N) 采样的值。

另一种选择是只打乱包含ones_N 1 的二维数组。

import numpy as np
N = 5
ones_N = 10
x = np.zeros((N,N))
x.ravel()[:ones_N] = 1
np.random.shuffle(x.ravel())

【讨论】：

【解决方案7】：

这应该可行：

import numpy as np

shape_1d = 5
shape_2d = 5
number_element = shape_1d * shape_2d
number_of_ones = 10
xx = np.zeros((number_element,1))
idx = np.random.choice(number_element, number_of_ones)
xx[idx] = 1
xx = xx.reshape((shape_1d, shape_2d))
xx = xx.tolist()

【讨论】：

【解决方案8】：

先用 0 和 1 制作一维列表，使用random.sample 随机分配 1，而不用两次选择相同的索引：

from random import sample

pos_of_ones = sample(range(25), 10)
list_1D = [1 if i in pos_of_ones else 0 for i in range(25)]

那么要制作这个 2D，有两个选择：

使用 Numpy（推荐）：

result = np.array(list_1D).reshape(5, 5)

仅使用列表：

result = []
for i in range(0, 25, 5):
    result.append(list_1D[i:i+5])

【讨论】：

【解决方案9】：

从随机导入randint

y=[]

for p in range(0, 20): #list 的长度为 20

y.append([randint(0, 20),randint(50, 90)]) #1st list will have random numbers from 0 to 20 and 2nd list will have numbers from 50 to 90

【讨论】：