c# - 在 .NET 中模拟 Python 的 random.choice

Question

Python 的模块 'random' 有一个函数 random.choice

random.choice(seq)
Return a random element from the non-empty sequence seq. If seq is empty, raises IndexError.

我如何在 .NET 中模拟它？

public T RandomChoice<T> (IEnumerable<T> source)

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编辑:几年前我听说这是一个面试问题，但今天这个问题自然而然地出现在我的工作中。面试问题陈述有限制

• '序列太长，无法保存到内存中'
• '你只能循环一次序列'
• “序列没有长度/计数方法”(à la .NET IEnumerable)

Answer 1

要创建一个只迭代一次源的方法，并且不必分配内存来临时存储它，您可以计算迭代了多少项，并确定当前项应该是结果的概率:

public T RandomChoice<T> (IEnumerable<T> source) {
  Random rnd = new Random();
  T result = default(T);
  int cnt = 0;
  foreach (T item in source) {
    cnt++;
    if (rnd.Next(cnt) == 0) {
      result = item;
    }
  }
  return result;
}

当你在第一个项目时，应该使用它的概率是 1/1(因为这是你到目前为止看到的唯一项目)。当你在第二个项目时，它应该替换第一个项目的概率是 1/2，依此类推。

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这自然会使用更多的 CPU，因为它会为每个项目创建一个随机数，而不仅仅是一个随机数来选择一个项目，正如 dasblinkenlight 指出的那样。您可以检查源代码是否实现了 IList<T> ，正如丹涛所建议的，并使用一个使用功能的实现来获取集合的长度并通过索引访问项目:

public T RandomChoice<T> (IEnumerable<T> source) {
  IList<T> list = source as IList<T>;
  if (list != null) {
    // use list.Count and list[] to pick an item by random
  } else {
    // use implementation above
  }
}

注意:您应该考虑发送 Random实例到方法中。否则，如果您两次调用该方法的时间太近，您将获得相同的随机种子，因为种子是从当前时间创建的。

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测试运行的结果，从包含 0 - 9 的数组中选择一个数字，1000000 次，以表明所选数字的分布没有偏斜:

0: 100278
1: 99519
2: 99994
3: 100327
4: 99571
5: 99731
6: 100031
7: 100429
8: 99482
9: 100638