将小鼠分配到孔

Question

这是一项任务，要求将多个小鼠分配到指定数量的孔中，并确保每个孔内只有一个小鼠。这个任务适用于实验室、医学研究等领域。

实现方式

1. 随机分配法

随机分配法是一种简单的方法，可以将小鼠随机分配到不同的孔中。这个方法虽然简单，但是不保证每个孔中只有一个小鼠，而且可能导致某些孔没有小鼠。

import random

# 将 n 只小鼠分配到 m 个孔中
def random_assignment(n, m):
    mice = [i for i in range(n)]
    holes = [-1] * m  # 表示每个孔没有小鼠
    for i in range(n):
        # 将小鼠随机分配到一个孔中
        j = random.randint(0, m-1)
        # 如果孔中已有小鼠，则再次随机分配
        while holes[j] >= 0:
            j = random.randint(0, m-1)
        holes[j] = mice[i]
    return holes

2. 最优分配法

最优分配法可以确保每个孔都有小鼠，并且每个孔只有一个小鼠。这个方法的实现需要借助图论算法，例如匈牙利算法。

import numpy as np
from scipy.optimize import linear_sum_assignment

# 将 n 只小鼠分配到 m 个孔中
def optimal_assignment(n, m):
    # 构造小鼠和孔的关系矩阵
    cost_matrix = np.ones((n, m))
    row_ind, col_ind = linear_sum_assignment(cost_matrix)
    return col_ind

结论

在实际应用中，应根据具体情况选择分配方法，以确保每个孔都有小鼠，并且每个孔只有一个小鼠。