Matlab：没有直接重复的随机整数数组

Question

对于我的实验，我有 20 个类别，每个类别包含 9 张图片。我想以伪随机序列显示这些图片，其中对随机性的唯一限制是一个图像可能不会直接跟随同一类别的一个图像。 所以我需要类似的东西

r = randi([1 20],1,180);

只是添加了两个不直接相互跟随的数字的约束。例如

14 8 15 15 7 16 6 4 1 8 不合法，而

14 8 15 7 15 16 6 4 1 8 会。

我想到的另一种方法是将类别命名为 A、B、C、...T，让它们重复 9 次，然后将它们随机排列。但是我认为你遇到了同样的问题吗？ 我是一个绝对的 Matlab 初学者，因此欢迎任何指导。

Answer 1

以下使用模运算来确保每个值都与前一个不同：

m = 20; %// number of categories
n = 180; %// desired number of samples
x = [randi(m)-1 randi(m-1, [1 n-1])];
x = mod(cumsum(x), m) + 1;

代码的工作原理

• 在第三行中，x 的第一个条目是0 和m-1 之间的随机值。每个后续条目都表示 更改，以 m 为模，将给出下一个值（这在第四行中完成）。
• 关键是选择1 和m-1 之间的变化（而不是0 和m-1），以确保连续的值会不同。换句话说，给定一个值，下一个值有m-1（不是m）选择。
• 在模运算之后，将1 添加到以将结果值的范围从0,...,m-1 转换为1,...,m。

测试

在生成的x 向量中获取所有 (n-1) 对连续条目并计算所有 (m^2) 可能的值组合的出现次数：

count = accumarray([x(1:end-1); x(2:end)].', 1, [m m]);
imagesc(count)
axis square
colorbar

以下图片已为m=20; n=1e6; 获取。可以看出，所有组合的可能性（或多或少）均等，但具有重复值的对除外，这种情况永远不会发生。

Answer 2

您可以以迭代的方式查找重复项，并将来自同一组[1 20] 的新整数集仅放入发生重复的地方。我们继续这样做，直到没有重复 -

interval = [1 20]; %// interval from where the random integers are to be chosen
r = randi(interval,1,180); %// create the first batch of numbers

idx = diff(r)==0; %// logical array, where 1s denote repetitions for first batch
while nnz(idx)~=0
    idx = diff(r)==0; %// logical array, where 1s denote repetitions for
                      %// subsequent batches
    rN = randi(interval,1,nnz(idx)); %// new set of random integers to be placed
                             %// at the positions where repetitions have occured
    r(find(idx)+1) = rN; %// place ramdom integers at their respective positions
end