随机均匀地分配采样多项式值答案

【问题标题】：Assign sampled multinomial values uniformly at random随机均匀地分配采样多项式值
【发布时间】：2014-06-06 02:25:51
【问题描述】：

我正在使用np.random.multinomial 对多项分布进行采样M 次（给定概率[X_0 X_1 .. X_n] 它返回从指定多项式采样的计数[C_0 C_1 ... C_n]，其中\sum_i C_i = M）。给定这些采样值（C_i's），我想将它们随机均匀地分配给我拥有的一些对象。

目前我正在做的是：

draws = np.random.multinomial(M, probs, size=1)
draws = draws[0]
draws_list = []
for idx,num in enumerate(draws):
    draws_list += [idx]*num
random.shuffle(draws_list)

那么draws_list 是一个随机打乱的采样值列表。

问题在于填充draws_list（for 循环）非常慢。有没有更好/更快的方法来做到这一点？

【问题讨论】：

标签： python numpy random statistics random-sample

【解决方案1】：

试试这个代码。这个策略是先分配内存，再填充数据。

draws_list1 = np.empty(M, dtype=np.int)
acc = 0
for idx, num in enumerate(draws):
    draws_list1[acc:acc+num].fill(idx)
    acc += num

这是用于分析的完整代码。

import numpy as np
import cProfile

M=10000000

draws = np.random.multinomial(M, [1/6.]*6, size=1)
draws = draws[0]

draws_list1 = np.empty(M, dtype=np.int)

def impl0():
    draws_list0 = []
    for idx, num in enumerate(draws):
        draws_list0 += [idx]*num
    return draws_list0

def impl1():
    acc = 0
    for idx, num in enumerate(draws):
        draws_list1[acc:acc+num].fill(idx)
        acc += num
    return draws_list1

cProfile.run("impl0()")
cProfile.run("impl1()")

这是cProfile 的结果。如果语句np.empty 位于函数impl1 中，则0.020 seconds 已过。

     3 function calls in 0.095 seconds

 Ordered by: standard name

 ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
      1    0.020    0.020    0.095    0.095 <string>:1(<module>)
      1    0.076    0.076    0.076    0.076 prof.py:11(impl0)
      1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}


       9 function calls in 0.017 seconds

 Ordered by: standard name

 ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
      1    0.000    0.000    0.017    0.017 <string>:1(<module>)
      1    0.000    0.000    0.017    0.017 prof.py:17(impl1)
      1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
      6    0.017    0.003    0.017    0.003 {method 'fill' of 'numpy.ndarray' objects}

【讨论】：