Какой самый краткий способ выбрать случайный элемент по весу в c#?

допустим:

List<element> какой элемент является:

public class Element(){
   int Weight {get;set;}
}

чего я хочу достичь, это выбрать элемент случайным образом по весу. Например:

Element_1.Weight = 100;
Element_2.Weight = 50;
Element_3.Weight = 200;

так

  • шанс Element_1 выбрано 100/(100+50+200)=28.57%
  • шанс Element_2 выбрано 50/(100+50+200)=14.29%
  • шанс Element_3 выбрано 200/(100+50+200)=57.14%

Я знаю, что могу создать петля, вычислить итог и т. д...

что я хочу узнать, что лучший способ сделать это Linq в одной строке (или как можно короче), спасибо.

обновление

Я нашел свой ответ ниже. Первое, что я узнаю, это:Linq не магия, это медленнее, чем хорошо продуманная петля.

таким образом, мой вопрос становится найти случайный элемент по весу, (без как можно более короткого материала:)

11
c# linq weighted weighted-average

4 ответов

Если вы хотите универсальный вариант (полезно для использования с помощником (singleton) randomize, подумайте, нужно ли вам постоянное семя или нет)

использование:

randomizer.GetRandomItem(items, x => x.Weight)

код:

public T GetRandomItem<T>(IEnumerable<T> itemsEnumerable, Func<T, int> weightKey)
{
    var items = itemsEnumerable.ToList();

    var totalWeight = items.Sum(x => weightKey(x));
    var randomWeightedIndex = _random.Next(totalWeight);
    var itemWeightedIndex = 0;
    foreach(var item in items)
    {
        itemWeightedIndex += weightKey(item);
        if(randomWeightedIndex < itemWeightedIndex)
            return item;
    }
    throw new ArgumentException("Collection count and weights must be greater than 0");
}
4
// assuming rnd is an already instantiated instance of the Random class
var max = list.Sum(y => y.Weight);
var rand = rnd.Next(max);
var res = list
    .FirstOrDefault(x => rand >= (max -= x.Weight));
4

это быстрое решение с предварительным вычислением. Предварительное вычисление принимает O(n) поиск O(log(n)).

Precompute:

int[] lookup=new int[elements.Length];
lookup[0]=elements[0].Weight-1;
for(int i=1;i<lookup.Length;i++)
{
  lookup[i]=lookup[i-1]+elements[i].Weight;
}

создать:

int total=lookup[lookup.Length-1];
int chosen=random.GetNext(total);
int index=Array.BinarySearch(lookup,chosen);
if(index<0)
  index=~index;
return elements[index];

но если список изменяется между каждым поиском, вы можете вместо этого использовать простой O(n) линейный поиск:

int total=elements.Sum(e=>e.Weight);
int chosen=random.GetNext(total);
int runningSum=0;
foreach(var element in elements)
{
  runningSum+=element.Weight;
  if(chosen<runningSum)
    return element;
}
2

Это может сработать:

int weightsSum = list.Sum(element => element.Weight);
int start = 1;
var partitions = list.Select(element => 
                 { 
                   var oldStart = start;
                   start += element.Weight;
                   return new { Element = element, End = oldStart + element.Weight - 1};
                 });

var randomWeight = random.Next(weightsSum);
var randomElement = partitions.First(partition => (partition.End > randomWeight)).
                               Select(partition => partition.Element);

в принципе, для каждого элемента создается раздел с конечным весом. В вашем примере Элемент1 будет связан с (1-->100), Элемент2 связан с (101-->151) и так далее...

затем вычисляется сумма случайного веса, и мы ищем диапазон, который связан с ним.

вы также можете вычислить сумму в группе методов, но это приведет к другому побочному эффекту...

обратите внимание, что я не говорю это элегантно или быстро. Но он использует linq (не в одной строке...)

2