生成具有概率的随机整数

Question

我对如何使用概率生成整数值感到困惑.

作为一个例子,我有四个整数的概率值:1 | 0.4,2 | 0.3,3 | 0.2,4 | 0.1

如何在考虑其概率的情况下生成这四个数字？

Answer 1

这是一个有用的技巧:-)

function randomWithProbability() {
  var notRandomNumbers = [1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4];
  var idx = Math.floor(Math.random() * notRandomNumbers.length);
  return notRandomNumbers[idx];
}

Answer 2

一个简单的天真方法可以是:

function getRandom(){
  var num=Math.random();
  if(num < 0.3) return 1;  //probability 0.3
  else if(num < 0.6) return 2; // probability 0.3
  else if(num < 0.9) return 3; //probability 0.3
  else return 4;  //probability 0.1
}

Answer 3

基于@bhups答案的更灵活的解决方案.这使用概率值数组(权重).'权重'元素的总和应该等于1.

var weights = [0.3, 0.3, 0.3, 0.1]; // probabilities
var results = [1, 2, 3, 4]; // values to return

function getRandom () {
    var num = Math.random(),
        s = 0,
        lastIndex = weights.length - 1;

    for (var i = 0; i < lastIndex; ++i) {
        s += weights[i];
        if (num < s) {
            return results[i];
        }
    }

    return results[lastIndex];
};

Answer 4

我建议对概率和其余随机数进行连续检查。

该函数首先将返回值设置为最后一个可能的索引，然后迭代，直到随机值的其余部分小于实际概率。

概率之和必须为一。

function getRandomIndexByProbability(probabilities) {
    var r = Math.random(),
        index = probabilities.length - 1;

    probabilities.some(function (probability, i) {
        if (r < probability) {
            index = i;
            return true;
        }
        r -= probability;
    });
    return index;
}

var i,
    probabilities = [0.4, 0.3, 0.2, 0.09, 0.01 ],
    count = {},
    index;

probabilities.forEach(function (a) { count[a] = 0; });

for (i = 0; i < 1e6; i++) {
    index = getRandomIndexByProbability(probabilities);
    count[probabilities[index]]++
}

console.log(count);

Answer 5

这是我发现最灵活的解决方案，可以在任何具有概率的对象集中进行挑选：

// set of object with probabilities:
const set = {1:0.4,2:0.3,3:0.2,4:0.1};

// get probabilities sum:
var sum = 0;
for(let j in set){
    sum += set[j];
}

// choose random integers:
console.log(pick_random());

function pick_random(){
    var pick = Math.random()*sum;
    for(let j in set){
        pick -= set[j];
        if(pick <= 0){
            return j;
        }
    }
}