python - 使用 numpy/scipy 在 python 中均匀有效地采样整数

Question

我遇到一个问题，根据随机抛硬币的结果，我必须从字符串中采样随机起始位置。如果这个随机位置的采样在字符串上是均匀的，我想到了两种方法来实现:一种使用 numpy.random 中的多项式，另一种使用 Python 标准库的简单 randint 函数。我测试如下:

from numpy import *
from numpy.random import multinomial
from random import randint
import time

def use_multinomial(length, num_points):
    probs = ones(length)/float(length)
    for n in range(num_points):
    result = multinomial(1, probs)

def use_rand(length, num_points):
    for n in range(num_points):
    rand(1, length)

def main():
    length = 1700
    num_points = 50000

    t1 = time.time()
    use_multinomial(length, num_points)
    t2 = time.time()
    print "Multinomial took: %s seconds" %(t2 - t1)

    t1 = time.time()
    use_rand(length, num_points)
    t2 = time.time()
    print "Rand took: %s seconds" %(t2 - t1)    

if __name__ == '__main__':
    main()

输出为:

多项式耗时:6.58072400093 秒 兰德花费:2.35189199448秒

看起来 randint 更快，但对我来说仍然很慢。有没有一种矢量化方法可以使用 numpy 或 scipy 使其更快？

谢谢。

Answer 1

我更改了您的代码以实际返回值(并使用 randint 而不是 rand - 这不是您的意思吗？)就像这样......

def use_multinomial(length, num_points):
    probs = ones(length)/float(length)
    return multinomial(1, probs, num_points)

def use_rand(length, num_points):
    return [randint(1,length) for _ in range(num_points)]

然后我尝试了自己的版本，使用 numpy.random.randint 在字符串上生成随机点的 numpy 数组:

def use_np_randint(length, num_point):
    return nprandint(1, length, num_points)

结果:

Multinomial took: 13.6279997826 seconds
Rand took: 0.185000181198 seconds
NP randint took: 0.00100016593933 seconds

相比之下，多项式显然确实很慢，但这就是您想要的吗？我以为你说你想要统一分布？使用 numpy 的 randint 显然是其中最快的。