Objective-C中的加权随机字母答案

【问题标题】：Weighted random letter in Objective-CObjective-C中的加权随机字母
【发布时间】：2014-04-08 07:25:33
【问题描述】：

我需要一种简单的方法来从字母表中随机选择一个字母，并根据我希望它出现的百分比进行加权。例如，我希望字母“E”在随机函数中出现 5.9% 的时间，但我只希望“Z”出现 0.3% 的时间（依此类推，基于每个函数的平均出现率）字母表中的字母）。有什么建议么？我看到的唯一方法是用 10000 个字母（590 个“E”、3 个“Z”等）填充一个数组，然后从该数组中随机选择一个字母，但这似乎是内存密集型和笨拙的。

【问题讨论】：

标签： objective-c random

【解决方案1】：

不确定这是否可行，但似乎可以解决问题：

获取您的字母和频率列表并从中排序频率最小到最大。
创建一个 26 元素数组，其中每个元素 n 包含所有先前权重的总和以及频率列表中的元素 n。记下总和数组的最后一个元素
生成一个介于 0 和您在上面记下的总和之间的随机数
对总和数组进行二分搜索，直到找到该数字所在的元素

这有点难以理解，所以应该是这样的：

如果您有一个 5 个字母的字母表，这些频率为 a = 5%、b = 20%、c = 10%、d = 40%、e = 25%，请按频率对它们进行排序：a、c、b、 e,d
保持元素的运行总和：5、15、35、60、100
生成一个介于 0 到 100 之间的随机数。假设它是 22。
对 22 所在的元素进行二分搜索。在这种情况下，它将位于元素 2 和 3 之间，即字母“b”（我认为，四舍五入是您想要的）

【讨论】：

【解决方案2】：

您已经认识到空间和速度之间的权衡，所以我不会对此进行讨论。

如果您可以先验计算每个字母的频率，那么您可以预先生成一个数组（或一次动态创建并填充一个数组）以按您想要的精度级别进行扩展。

由于您使用了小数点后一位精度的百分比，因此请考虑一个包含 1000 个条目的数组。每个指数代表频率的十分之一。因此，letter[0] 到 letter[82] 等于 'a'，letter[83] 到 letter[97] 等于 'b'，依此类推，直到 letter[999] 等于 'z'。（值根据Relative frequencies of letters in the English language）

现在生成一个介于 0 和 1 之间的随机数（使用您喜欢的任何 PRNG，假设分布均匀）并将结果乘以 1000。这将为您提供数组的索引和加权随机字母。

【讨论】：

我喜欢这个解决方案，它非常优雅，但我认为我将不得不接受 118321 的回答，即使你们都值得接受。尽管如此，还是有很多道具！

【解决方案3】：

使用此处说明的方法。唉，这适用于 Python，但可以为 C 等重写。 https://stackoverflow.com/a/4113400/129202

【讨论】：

【解决方案4】：

首先，您需要对字母及其频率进行 NSDication；

我会用一个例子来解释它：假设你的字典是这样的：

{@“a”：@0.2，@“b”，@0.5，@“c”：@0.3}；

所以你字母的频率以这种方式覆盖了 [0, 1] 的区间：

a->[0, 0.2] + b->[0.2, 0.7] + c->[0.7, 1]

您生成一个介于 0 和 1 之间的随机数。然后通过检查该随机数属于哪个区间并返回相应的字母，您可以轻松获得所需的内容。

您在程序开始时播种随机函数：srand48(time(0));

-(NSSting *)weightedRandomForDicLetters:(NSDictionary *)letterFreq {

double randomNumber = drand48();

double endOfInterval = 0;
for (NSString *letter in dic){
    endOfInterval += [[letterFreq objectForKey:letter] doubleValue];
    if (randomNumber < endOfInterval) {
        return letter;
    }
}

}

【讨论】：