根据搜索条件从 Python 数组中返回随机元素

Question

如果这很简单，我很抱歉，但我已经找了一段时间了，找不到一个简单、有效的解决方案。

我有一个二维 Python 列表列表，仅包含 1 和 0。

例如：

a=[[0,1,0],[0,1,1],[1,0,1]]

我希望随机返回= 1 的随机元素的索引。在这种情况下，我想返回：

[0,1], [1,1], [1,2], [2,0], or [2,2]

以相等的概率。

我可以迭代结构中的每个元素并编译符合条件的索引列表，然后使用 random.choice(list) 随机选择一个 - 但这看起来很慢，我不禁觉得有一种更简洁、更 Pythonic 的方式来解决这个问题。我将为一个 20x20 的数组执行此操作，并且需要执行多次，因此我可以尽可能高效地执行此操作。

预先感谢您的任何帮助和建议！

Answer 1

我将使用列表理解来生成元组列表（位置为 1），然后使用 random.choice ：

from random import choice

a = [[0,1,0],[0,1,1],[1,0,1]]
mylist = []

[[mylist.append((i,j)) for j, x in enumerate(v) if x == 1] for i, v in enumerate(a)]
print(choice(mylist))

Answer 2

random.choice 允许我们选择一个从列表中随机选择一个元素，因此我们只需要使用列表理解来创建一个元素为 1 的索引列表，然后随机选择一个。

我们可以使用以下列表推导式：

>>> a = [[0,1,0],[0,1,1],[1,0,1]]
>>> [(x,y) for x in range(len(a)) for y in range(len(a[x])) if a[x][y] == 1]
[(0, 1), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 2)]

这意味着我们可以这样做：

>>> import random
>>> random.choice([(x,y) for x in range(len(a)) for y in range(len(a[x])) if a[x][y] == 1])
(1, 1)

如果您要多次执行此操作，则可能值得缓存由推导式生成的索引列表，然后从中多次选取，而不是每次都计算列表推导式单次。

Answer 3

我将使用 NumPy 数组来实现此目的：

from numpy import array
random_index = tuple(random.choice(array(array(a).nonzero()).T))

如果您从一开始就将数据存储在 NumPy 数组中，则此方法可能比使用列表列表执行的任何操作都要快。

如果您想为相同的数据选择多个索引，还有更快的方法。

Answer 4

当您从 random.choice 获得结果时，检查它是否是您想要的正确元素（如果它不是随机的）

def return_random(li):
    item = random.choice(li)
    if item == 1: #insert check here
        return item
    else:
        return_random(li)

编辑：以避免与 re 模块混淆，谢谢

Answer 5

另一个想法是以完全不同的方式存储数据：使用一组代表 1 的条目的索引对，而不是列表的列表。在您的示例中，这将是 要

s = set((0, 1), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 2))

随机选择一个索引对，请使用

random.choice(list(s))

To将条目设置为 1，使用

s.add((i, j))

将条目设置为 0，使用

s.remove((i, j))

要翻转条目，使用

s.symmetric_difference_update([(i, j)])

要检查条目是否为 1，使用

(i, j) in s