Эффективно выбирайте n случайных элементов из массива PHP (без перетасовки)

Ответ 1

$randomArray = [];
while (count($randomArray) < 5) {
  $randomKey = mt_rand(0, count($array)-1);
  $randomArray[$randomKey] = $array[$randomKey];
}

Это обеспечит ровно 5 элементов без дубликатов и очень быстро. Клавиши будут сохранены.

Примечание. Вам нужно убедиться, что $array имеет 5 или более элементов или добавляет некоторую проверку, чтобы предотвратить бесконечный цикл.

Ответ 2

Эта функция выполняет перетасовку только в $n, где $n - количество случайных элементов, которые вы хотите выбрать. Он также будет работать на ассоциативных массивах и разреженных массивах. $array - это массив для работы, а $n - количество случайных элементов для извлечения.

Если мы определяем $max_index как count($array) - 1 - $iteration.

Он работает, создавая случайное число между 0 и $max_index. Выбор ключа в этом индексе и замена его индекса на значение $max_index, чтобы он никогда не мог быть выбран снова, поскольку $max_index будет меньше на следующей итерации и недоступен.

В заключение это Ричард Дюрстенфельд Фишер-Йейтс перетасовывает, но работает только с элементами $n вместо весь массив.

function rand_pluck($array, $n) {
    $array_keys = array_keys($array);
    $array_length = count($array_keys);
    $max_index = $array_length -1;
    $iterations = min($n, $array_length);
    $random_array = array();
    while($iterations--) {
        $index = mt_rand(0, $max_index);
        $value = $array_keys[$index];
        $array_keys[$index] = $array_keys[$max_index];
        array_push($random_array, $array[$value]);
        $max_index--;
    }
    return $random_array;
}

Ответ 3

Вы можете генерировать n-раз случайное число с помощью mt_rand() и затем заполнять эти значения в новом массиве. Чтобы пойти против случая, когда один и тот же индекс возвращается дважды, мы используем фактический возвращенный индекс для заполнения нового массива и всегда проверяем, существует ли индекс в новом массиве, если мы используем его для циклического прохождения, пока мы получаем дублирующий индекс. В конце мы используем array_values(), чтобы получить 0-индексированный массив.

$count = count($array) - 1;
$new_array = array();
for($i = 0; $i < $n; $i++) {
    $index = mt_rand(0, $count);
    while(isset($new_array[$index])) {
        $index = mt_rand(0, $count);
    }

    $new_array[$index] = $array[$index];
}
$new_array = array_values($new_array);

Ответ 4

Это будет показывать только преимущества для небольших n по сравнению с массивом shuffle, но вы могли бы

• Выберите случайный индекс r n раз, каждый раз, уменьшая предел на 1
• Откорректируйте ранее используемые индексы
• Принять значение
• Сохранить используемый индекс

Псевдокод

arr = []
used = []
for i = 0..n-1:
    r = rand 0..len-i
    d = 0
    for j = 0..used.length-1:
        if r >= used[j]:
            d += 1
    arr.append($array[r + d])
    used.append(r)
return arr

Ответ 5

Фокус в том, чтобы использовать вариацию shuffle или, другими словами, частичную перетасовку.

производительность не является единственным критерием, статистическая эффективность, т.е. несмещенная выборка столь же важна (как и исходное решение shuffle)

function random_pick( $a, $n ) 
{
  $N = count($a);
  $n = min($n, $N);
  $picked = array_fill(0, $n, 0); $backup = array_fill(0, $n, 0);
  // partially shuffle the array, and generate unbiased selection simultaneously
  // this is a variation on fisher-yates-knuth shuffle
  for ($i=0; $i<$n; $i++) // O(n) times
  { 
    $selected = mt_rand( 0, --$N ); // unbiased sampling N * N-1 * N-2 * .. * N-n+1
    $value = $a[ $selected ];
    $a[ $selected ] = $a[ $N ];
    $a[ $N ] = $value;
    $backup[ $i ] = $selected;
    $picked[ $i ] = $value;
  }
  // restore partially shuffled input array from backup
  // optional step, if needed it can be ignored, e.g $a is passed by value, hence copied
  for ($i=$n-1; $i>=0; $i--) // O(n) times
  { 
    $selected = $backup[ $i ];
    $value = $a[ $N ];
    $a[ $N ] = $a[ $selected ];
    $a[ $selected ] = $value;
    $N++;
  }
  return $picked;
}

ПРИМЕЧАНИЕ алгоритм строго O(n) в как время, так и пробел, дает несмещенный выбор (это частичный несмещенный перетасовка) и производит вывод, который является правильным массивом с последовательными клавишами (не требуется дополнительный array_values и т.д.)

Пример использования:

$randomly_picked = random_pick($my_array, 5);
// or if an associative array is used
$randomly_picked_keys = random_pick(array_keys($my_array), 5);
$randomly_picked = array_intersect_key($my_array, array_flip($randomly_picked_keys));

Для дальнейших вариантов и расширений перетасовки для PHP:

• PHP - перетасовать только часть массива
• Перетасовка PHP с помощью семян
• Как я могу случайно взять n элементов из массива Perl?