生成加權(quán)隨機(jī)數(shù)
加權(quán)隨機(jī)數(shù)生成涉及從一個(gè)范圍中選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù)，其中每個(gè)數(shù)字的概率由重量。此任務(wù)出現(xiàn)在各種應(yīng)用中，例如模擬和游戲。
初始解決方案
常見的方法是拒絕采樣，如提供了 ColdFusion 代碼。此方法涉及創(chuàng)建一個(gè)查找表，其中元素根據(jù)權(quán)重分布。但是，這種方法有局限性，例如構(gòu)建表的線性開銷和潛在的內(nèi)存消耗問題。
替代策略
- 線性求和： 另一種策略涉及對(duì)權(quán)重進(jìn)行迭代求和，直到總和超過 [0,1) 范圍內(nèi)隨機(jī)生成的數(shù)字。然后返回關(guān)聯(lián)的值。這種方法沒有前期成本，但具有線性時(shí)間復(fù)雜度。
- 儲(chǔ)層采樣：此方法涉及從元素流中選擇隨機(jī)樣本。當(dāng)遇到每個(gè)元素時(shí)，它會(huì)以與其重量成比例的概率添加到儲(chǔ)存器中。存儲(chǔ)庫(kù)大小保持固定，確保恒定的時(shí)間復(fù)雜度。
- 別名采樣：此技術(shù)利用預(yù)先計(jì)算的表從加權(quán)分布中選擇隨機(jī)數(shù)。它保證了恒定的時(shí)間復(fù)雜度，并且對(duì)于大的或高度傾斜的權(quán)重分布通常比其他方法更有效。
實(shí)現(xiàn)
加權(quán)隨機(jī)的實(shí)現(xiàn)使用別名采樣在 JavaScript 中生成數(shù)字：
function weightedRand(weights) {
// Build the alias table
let table = [];
let totalWeight = 0;
for (let i = 0; i < weights.length; i++) {
totalWeight += weights[i];
}
for (let i = 0; i < weights.length; i++) {
let prob = weights[i] / totalWeight;
let alias = i;
table.push({ prob: prob, alias: alias });
}
// Generate a random number
return function() {
let r = Math.random() * totalWeight;
let i = 0;
let alias = -1;
while (i < table.length && alias === -1) {
if (r < table[i].prob) {
alias = i;
} else {
r -= table[i].prob;
i = table[i].alias;
}
}
return alias;
}
}以上是如何優(yōu)化加權(quán)隨機(jī)數(shù)生成的效率？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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