关于随机数权重的实现

来源：互联网发布：u3d捕鱼源码编辑：程序博客网时间：2024/05/22 11:19

一、问题定义：

问下有一个数组，这些数组中的值都有自己的权重，怎样设计才能高效的优先取出权重高的数？？

例如：
如权重: 8 2 11 79
权重返回的值: 0 1 2 3

二、分析问题：

思路一：创建一个数组数组大小为权重和的大小，如值0的权重是8，则放入8个0值，值1的权重是2，则放入2个1值，依次类推。

然后用用一个权重和大小的随机数，产生随机数，即可。缺点要占用过多的内存。

思路二：

权重和数组 w[i]存储的是[0,i]元素的所有元素的权重和时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)
随机[0,W[399]] 看随机数落在哪个Wi 内就选哪个时间复杂度 O(longn)
所以总的时间复杂度时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)

伪代码：

轮盘赌并不是一种特别好的选择算子,但它容易实现。
首先要明白一点,由于交叉、变异等算子,并不能控制进化方向,所以进化的重任落在选择算子上。
如果明白了这一点,就好办了。

轮盘赌,就是积累概率来实现的,通常适应度大的被选择的几率较高。
假如:fit为适应度数组,共m个
for i=1 to m '先求和
sum=sum+fit(i)
next i
For i = 1 To n ‘n-是要生成多少个个体
temp = temp + fit(i)
If rnd <= temp / sum Then
输出 i 就是结果
Exit Function
End If
Next i

三、解决问题：

思路二的代码：

package datastruct;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/**权重随机数：如              权重:8  2  11  79        权重返回的值:0  1  2   3@author ajian005 79331356@qq.com2014-2-16 21:12输出结果：{2.0=184128, 11.0=348551, 79.0=1308100, 8.0=159221}*/public class WeightRandomTest {private static double[] weightArrays = {8.0,2.0,11.0,79.0};  // 数组下标是要返回的值，数组值为数组下标的权重public static void main(String[] args) {WeightRandom weightRandom = new WeightRandom();Map<Double, Integer> stat = new HashMap<Double, Integer>();for (int i = 0; i < 2000000; i++) {int weightValue = weightRandom.getWeightRandom(weightArrays);if (weightValue < 0) {continue;}System.out.println("按权重返回的随机数：" + weightValue);if (stat.get(weightArrays[weightValue]) == null) {stat.put(weightArrays[weightValue], 1);} else {stat.put(weightArrays[weightValue], stat.get(weightArrays[weightValue])+1);}}System.out.println(stat);}}class WeightRandom {java.util.Random r = new java.util.Random();private double weightArraySum(double [] weightArrays) {double weightSum = 0;for (double weightValue : weightArrays) {weightSum += weightValue;}return weightSum;}public int getWeightRandom(double [] weightArrays) {double weightSum = weightArraySum(weightArrays);double stepWeightSum = 0;for (int i = 0; i < weightArrays.length; i++) {stepWeightSum += weightArrays[i];if (Math.random() <= stepWeightSum/weightSum) {//System.out.println(i);return i;}}System.out.println("出错误了");return -1;}}

四、归纳总结：

俄罗斯轮盘赌就是积累概率来实现

按权重负载调度等

五、参考资料：

关于随机数权重的交流：http://bbs.csdn.net/topics/390422881

能否说说遗传算法中轮盘赌选择方法的过程： http://wenwen.soso.com/z/q514113741.htm

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