关于随机数权重的实现

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.com
2014-2-16 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;
double random = Math.random();
for (int i = 0; i < weightArrays.length; i++) {
stepWeightSum += weightArrays[i];
if (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

最后

以上就是朴实棒棒糖为你收集整理的关于随机数权重的实现的全部内容，希望文章能够帮你解决关于随机数权重的实现所遇到的程序开发问题。

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