使用概率选择数组值

Question

我有一个作业要做，那就是：

根据以下概率从黄色、蓝色和红色中选择一种随机颜色： 黄色：3/7 蓝色：1/7 红色：3/7

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我知道我可以通过以下方式解决这个问题： 【黄、黄、黄、蓝、红、红、红】 但我不认为这在编程上是好的，因为当我遇到概率时，我将不得不更改数组。

所以，我想我可以尝试一些类似重量的方法

let yellow_probability = 3/7
let blue_probability = 1/7
let red_probability = 3/7

const colors = ['yellow', 'blue', 'red']

function pickPosition(yellow_probability, blue_probability, red_probability){

    let yellow_weight = Math.random() * yellow_probability
    let blue_weight = Math.random() * blue_probability
    let red_weight = Math.random() * red_probability

    let weights = [yellow_weight, blue_weight, red_weight]

    let max_of_array = Math.max.apply(Math, weights);

    pickedColor = weights.indexOf(max_of_array)

    return pickedColor

}
pickedColorIndex = pickPosition(yellow_probability, blue_probability, red_probability)
pickedColor = colors[pickedColorIndex]
console.log(pickedColor)

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我做了一个测试：

let n=1000000; 
let yellow=0, blue=0, red=0; 
for (let i=0; i<n; i++) {

    pickedColorIndex = pickPosition(yellow_probability, blue_probability, red_probability)
    if (pickedColorIndex==0) yellow++
    else if (pickedColorIndex==1) blue++
    else red++;
}
console.log("yellow = " + yellow/n );
console.log("blue = " + blue/n );
console.log("red = " + red/n );

我希望这个测试输出如下内容：

Yellow = 0.43
Blue = 0.14
Red = 0.43

但我得到了：

Yellow = 0.48
Blue = 0.03
Red = 0.48

有趣的是，代码在概率相等 (1/3, 1/3, 1/3) 或类似 (1/2, 1/2, 0) 时有效

谁能指出我做错了什么？

Answer 1

您可以创建尽可能多的不同项目，而不是单个随机值，然后再获取具有最大值的项目。

这会提升具有更高因素/概率的价值/项目。

您可以取单个随机值并将所有概率放入一个数组中，然后检查随机值的区间，而不是这种方法。拿走这个东西。

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编辑：代码

function getRandomIndex(probabilities) {
    var random = Math.random(),
        i;
        
    for (i = 0; i < probabilities.length; i++) {
        if (random < probabilities[i]) return i;
        random -= probabilities[i];
    }
    return probabilites.length - 1;
}

var probabilities = [3 / 7, 1 / 7, 3 / 7],
    j = 1e6,
    count = [0, 0, 0];

while (j--) count[getRandomIndex(probabilities)]++;

console.log(count);

Answer 2

这类似于副本中提到的方法。您创建一个比率与概率相同的数组。 （这里我使用 2 位小数并向数组添加约 100 个项目。您可以乘以更大的数字并使用.toFixed(3) 以获得更好的准确性）

function getRandomWithProbability(array) {
  const filled = array.flatMap(([color, prob]) => {
    const length = prob.toFixed(2) * 100;
    return Array.from({ length }).fill(color)
  });

  const random = Math.floor(Math.random() * filled.length);
  return filled[random]
}

const arr = [["yellow", 3/7], ["blue", 1/7], ["red", 3/7]]

console.log(getRandomWithProbability(arr))