我如何从列表中随机选择(选取)一个项目(获取一个随机元素)?
- 2024-11-22 08:47:00
- admin 原创
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问题描述:
如何从以下列表中随机检索一个项目?
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
解决方案 1:
使用random.choice()
:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(random.choice(foo))
对于加密安全的随机选择(例如,从单词列表生成密码),使用secrets.choice()
:
import secrets
foo = ['battery', 'correct', 'horse', 'staple']
print(secrets.choice(foo))
secrets
是 Python 3.6 中的新增功能。在旧版本的 Python 中,你可以使用以下random.SystemRandom
类:
import random
secure_random = random.SystemRandom()
print(secure_random.choice(foo))
解决方案 2:
如果您想从列表中随机选择多个项目,或者从集合中选择一个项目,我建议您使用random.sample
。
import random
group_of_items = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'} # a sequence or set will work here.
num_to_select = 2 # set the number to select here.
list_of_random_items = random.sample(group_of_items, num_to_select)
first_random_item = list_of_random_items[0]
second_random_item = list_of_random_items[1]
但是,如果你只从列表中提取一个项目,选择就不会那么笨重,因为使用 sample 会有语法random.sample(some_list, 1)[0]
而不是random.choice(some_list)
。
但不幸的是,选择仅适用于序列(例如列表或元组)的单个输出。虽然random.choice(tuple(some_set))
可能是从集合中获取单个项目的选项。
编辑:使用秘密
正如许多人指出的那样,如果您需要更安全的伪随机样本,您应该使用 secrets 模块:
import secrets # imports secure module.
secure_random = secrets.SystemRandom() # creates a secure random object.
group_of_items = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'} # a sequence or set will work here.
num_to_select = 2 # set the number to select here.
list_of_random_items = secure_random.sample(group_of_items, num_to_select)
first_random_item = list_of_random_items[0]
second_random_item = list_of_random_items[1]
编辑:Pythonic 单行
如果您想要一个更具 Python 风格的单行代码来选择多个项目,那么可以使用解包。
import random
first_random_item, second_random_item = random.sample({'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}, 2)
解决方案 3:
如果您还需要索引,请使用random.randrange
from random import randrange
random_index = randrange(len(foo))
print(foo[random_index])
解决方案 4:
从 Python 3.6 开始,您可以使用secrets
模块,它比用于random
加密或安全用途的模块更可取。
要从列表中打印随机元素:
import secrets
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(secrets.choice(foo))
要打印随机索引:
print(secrets.randbelow(len(foo)))
有关详细信息,请参阅PEP 506。
解决方案 5:
我提出了一个脚本,用于从列表中删除随机挑选的项目,直到列表为空:
维护set
并删除随机挑选的元素(带有choice
),直到列表为空。
s=set(range(1,6))
import random
while len(s)>0:
s.remove(random.choice(list(s)))
print(s)
三次运行给出了三个不同的答案:
>>>
set([1, 3, 4, 5])
set([3, 4, 5])
set([3, 4])
set([4])
set([])
>>>
set([1, 2, 3, 5])
set([2, 3, 5])
set([2, 3])
set([2])
set([])
>>>
set([1, 2, 3, 5])
set([1, 2, 3])
set([1, 2])
set([1])
set([])
解决方案 6:
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
number_of_samples = 1
在 Python 2 中:
random_items = random.sample(population=foo, k=number_of_samples)
在 Python 3 中:
random_items = random.choices(population=foo, k=number_of_samples)
解决方案 7:
NumPy解决方案:numpy.random.choice
对于这个问题,它的作用与接受的答案()相同import random; random.choice()
,但我添加它是因为程序员可能已经导入了 NumPy(像我一样)
而且这两种方法之间还存在一些差异,可能与您的实际使用情况有关。
import numpy as np
np.random.choice(foo) # randomly selects a single item
为了实现可重复性,您可以执行以下操作:
np.random.seed(123)
np.random.choice(foo) # first call will always return 'c'
对于作为返回的一个或多个项目的样本array
,传递size
参数:
np.random.choice(foo, 5) # sample with replacement (default)
np.random.choice(foo, 5, False) # sample without replacement
解决方案 8:
我通常使用随机模块来处理列表和随机化:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(random.choice(foo))
解决方案 9:
如何从列表中随机选择一个项目?
假设我有以下列表:
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
从该列表中随机检索一个项目的最简单方法是什么?
如果你想要接近真正的随机,那么我建议secrets.choice
从标准库(Python 3.6 中的新功能)开始:
>>> from secrets import choice # Python 3 only
>>> choice(list('abcde'))
'c'
以上内容相当于我以前的建议,使用模块SystemRandom
中的对象random
和choice
方法 - 在 Python 2 中较早可用:
>>> import random # Python 2 compatible
>>> sr = random.SystemRandom()
>>> foo = list('abcde')
>>> foo
['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
现在:
>>> sr.choice(foo)
'd'
>>> sr.choice(foo)
'e'
>>> sr.choice(foo)
'a'
>>> sr.choice(foo)
'b'
>>> sr.choice(foo)
'a'
>>> sr.choice(foo)
'c'
>>> sr.choice(foo)
'c'
如果您想要确定性的伪随机选择,请使用该choice
函数(它实际上是对象上的绑定方法Random
):
>>> random.choice
<bound method Random.choice of <random.Random object at 0x800c1034>>
它看起来是随机的,但实际上并非如此,我们可以通过反复重新播种来看到这一点:
>>> random.seed(42); random.choice(foo), random.choice(foo), random.choice(foo)
('d', 'a', 'b')
>>> random.seed(42); random.choice(foo), random.choice(foo), random.choice(foo)
('d', 'a', 'b')
>>> random.seed(42); random.choice(foo), random.choice(foo), random.choice(foo)
('d', 'a', 'b')
>>> random.seed(42); random.choice(foo), random.choice(foo), random.choice(foo)
('d', 'a', 'b')
>>> random.seed(42); random.choice(foo), random.choice(foo), random.choice(foo)
('d', 'a', 'b')
评论:
这与 random.choice 是否真正随机无关。如果你修复了种子,你将获得可重现的结果——这就是种子的设计目的。你也可以将种子传递给 SystemRandom。
sr = random.SystemRandom(42)
嗯,是的,您可以传递一个“种子”参数,但您会发现对象SystemRandom
只是忽略它:
def seed(self, *args, **kwds):
"Stub method. Not used for a system random number generator."
return None
解决方案 10:
如果需要索引,只需使用:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print int(random.random() * len(foo))
print foo[int(random.random() * len(foo))]
random.choice 的作用是一样的:)
解决方案 11:
总之,使用random.sample
方法
该sample
方法返回一个包含来自种群的元素的新列表,同时保持原始种群不变。结果列表按选择顺序排列,因此所有子切片也将是有效的随机样本。
import random
lst = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
random.seed(0) # remove this line, if you want different results for each run
rand_lst = random.sample(lst,3) # 3 is the number of sample you want to retrieve
print(rand_lst)
Output:['d', 'e', 'a']
这是一个运行的代码
https://onecompiler.com/python/3xem5jjvz
解决方案 12:
这是带有定义随机索引的变量的代码:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
randomindex = random.randint(0,len(foo)-1)
print (foo[randomindex])
## print (randomindex)
这是没有变量的代码:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print (foo[random.randint(0,len(foo)-1)])
这是以最简短和最聪明的方式实现的代码:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(random.choice(foo))
(python 2.7)
解决方案 13:
随机物品选择:
import random
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
num_selections = 2
new_list = random.sample(my_list, num_selections)
为了保持列表的顺序,您可以执行以下操作:
randIndex = random.sample(range(len(my_list)), n_selections)
randIndex.sort()
new_list = [my_list[i] for i in randIndex]
https://stackoverflow.com/a/49682832/4383027的重复
解决方案 14:
你可以:
from random import randint
foo = ["a", "b", "c", "d", "e"]
print(foo[randint(0,4)])
解决方案 15:
这可能已经是一个答案,但你可以使用random.shuffle
。例如:
import random
foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
random.shuffle(foo)
解决方案 16:
现在推荐的numpy
方法是使用明确的 RNG:
from numpy.random import default_rng
rng = default_rng()
rng.choice(foo)
解决方案 17:
要从列表中选择多个值foo = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
,请参阅下表了解每个模块中的相关方法。
替换 | 无需更换 | |
---|---|---|
random | 随机选择(foo,k=4) | 随机.采样(foo,k=4) |
numpy | rng = np.random.default_rng() rng.choice(foo,size=4) | rng = np.random.default_rng() rng.choice(foo,size=4,replace=False) |
pandas | s = pd.Series(foo)s.sample(n=4,replace=True) | s = pd.Series(foo)s.sample(n=4) |
在性能方面,它取决于原始数据的大小和采样数据的大小,但一般来说,random
如果数据类型是 Python 数据结构(例如列表),则最好使用,而numpy
/pandas
在其本机对象上表现最佳,例如 numpy ndarray、pandas Series。
例如,在以下基准测试中(在 Python 3.11.4、numpy 1.25.2 和 pandas 2.0.3 上测试),从长度为 100k 的对象中抽取 20k 个项目,numpy 和 pandas 在数组和系列上的运行速度非常快,但在列表上的运行速度很慢,而 则random.choices
是列表上最快的。
import timeit
setup = """
import random
import pandas as pd
import numpy as np
li = list(range(100000))
ar = np.array(li)
sr = pd.Series(li)
n = len(li)//5
"""
min(timeit.repeat("random.choices(li, k=n)", setup, number=100)) # 0.5333051000052365
min(timeit.repeat("np.random.default_rng().choice(li, size=n)", setup, number=100)) # 0.9663617000041995
min(timeit.repeat("pd.Series(li).sample(n=n, replace=True)", setup, number=100)) # 3.30128049999621
min(timeit.repeat("random.choices(ar, k=n)", setup, number=100)) # 0.5489860999950906
min(timeit.repeat("np.random.default_rng().choice(ar, size=n)", setup, number=100)) # 0.030448100005742162
min(timeit.repeat("pd.Series(ar).sample(n=n, replace=True)", setup, number=100)) # 0.07655550000345102
min(timeit.repeat("random.choices(sr, k=n)", setup, number=100)) # 6.577740900000208
min(timeit.repeat("np.random.default_rng().choice(sr, size=n)", setup, number=100)) # 0.0323493999967468
min(timeit.repeat("sr.sample(n=n, replace=True)", setup, number=100)) # 0.06925690000207396
解决方案 18:
我们也可以使用 randint 来做到这一点。
from random import randint
l= ['a','b','c']
def get_rand_element(l):
if l:
return l[randint(0,len(l)-1)]
else:
return None
get_rand_element(l)