通过用户定义的权重选择随机元素[重复]答案

【问题标题】：Picking random element by user defined weights [duplicate]通过用户定义的权重选择随机元素[重复]
【发布时间】：2011-01-18 16:13:10
【问题描述】：

可能重复：
Generating random results by weight in PHP?

我有一个 Web 应用程序，用户可以在其中添加 1-20 个文本字符串，并为他们分配显示频率的权重。然后系统将根据定义的权重选择一个随机字符串。解决此问题的最佳方法是什么？每个字符串的权重范围值是否重要？我可以让用户为每个字符串分配一个数字（0-100）吗？您将如何选择随机字符串？（每个选择都不担心之前选择了什么，每个字符串在每次调用开始时都有相同的几率（基于权重）被选中）。

【问题讨论】：

相关：stackoverflow.com/questions/4463561/…
这个问题经常出现。这是一个简单的答案：stackoverflow.com/questions/445235/…

标签： php algorithm random

【解决方案1】：

我在几个PHP游戏引擎中使用了这个函数：

<?php
/**
 * @param array $values - just the weights
 * @return integer A number between 0 and count($values) - 1
 */
function getBucketFromWeights($values) {
    $total = $currentTotal = $bucket = 0;
    $firstRand = mt_rand(1, 100);

    foreach ($values as $amount) {
        $total += $amount;
    }

    $rand = ($firstRand / 100) * $total;

    foreach ($values as $amount) {
        $currentTotal += $amount;

        if ($rand > $currentTotal) {
            $bucket++;
        }
        else {
            break;
        }
    }

    return $bucket;
}

用法

假设我有一个关联数组中的用户权重，其中每个字符串都指向它的权重：

$weighted_strings = array(
    "important string" => 100,
    "terrible string" => 10,
    "never string" => 0,
    // etc
);

如果我想根据重量拉绳子，我会这样做：

$weights = array_values($weighted_strings);
$strings = array_keys($weighted_strings);
$index = getBucketFromWeights($weights);
$selectedString = $strings[$index];

【讨论】：

如果你构建一个反向关联数组，其中键是权重的总和，值是字符串，这可以进一步优化，所以像这样：0 => "important string", 100 => "terrible string", 110=> "never string"，这使你使用二分搜索查找所选元素。当然，对于少数几个元素，这是不值得的。
@biziclop 如果您要进行二分搜索，那么使用关联数组代替排序列表确实没有任何好处。
它工作的代码，但我无法理解逻辑。你能解释一下它是如何工作的吗？例如，我的意思是这条线的目标是什么： $rand = ($firstRand / 100) * $total;
@Anton_Sh：这个想法是将权重转换为百分比。首先，他生成一个 1-100（百分比）的随机数，然后用该行将其转换为权重。其次，通过for 循环，他找到随机数落在哪个部分（想想不同长度的条），并返回该部分的索引。但是，我认为$rand = ($firstRand / 100) * $total; 仍然是多余的。为什么他一开始不使用mt_rand(0, $total)？

【解决方案2】：

这是一个简单的实现：

function Probability($data, $number = 1)
{
    $result = array();

    if (is_array($data) === true)
    {
        $data = array_map('abs', $data);
        $number = min(max(1, abs($number)), count($data));

        while ($number-- > 0)
        {
            $chance = 0;
            $probability = mt_rand(1, array_sum($data));

            foreach ($data as $key => $value)
            {
                $chance += $value;

                if ($chance >= $probability)
                {
                    $result[] = $key; unset($data[$key]); break;
                }
            }
        }
    }

    return $result;
}

使用此功能，您可以指定需要多少个唯一加权随机元素 (IDEOne)。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里提供了很好的答案，但有一种方法可以节省锁定循环。更快的方式到select random value from array。其实Idea也是一样的，只是作为一个简单的循环运行起来更快。

【讨论】：