如何在Python中进行随机但部分洗牌？

Question

我正在寻找 python 中的部分 shuffle 函数，而不是完整的shuffle 函数。

示例：“string”必须产生“stnrig”，但不能产生“nrsgit”

如果我可以定义必须重新排列的字符的特定“百分比”，那就更好了。

目的是测试字符串比较算法。我想确定“洗牌百分比”，超过该百分比，（我的）算法会将两个（洗牌后的）字符串标记为完全不同。

更新：

这是我的代码。欢迎改进！

import random

percent_to_shuffle = int(raw_input("Give the percent value to shuffle : "))
to_shuffle = list(raw_input("Give the string to be shuffled : "))

num_of_chars_to_shuffle = int((len(to_shuffle)*percent_to_shuffle)/100)

for i in range(0,num_of_chars_to_shuffle):
    x=random.randint(0,(len(to_shuffle)-1))
    y=random.randint(0,(len(to_shuffle)-1))
    z=to_shuffle[x]
    to_shuffle[x]=to_shuffle[y]
    to_shuffle[y]=z

print ''.join(to_shuffle)

Answer 1

这是一个比看起来更简单的问题。并且该语言拥有正确的工具，不会像往常一样阻碍您和想法：

import random

def pashuffle(string, perc=10):
    data = list(string)
    for index, letter in enumerate(data):
        if random.randrange(0, 100) < perc/2:
            new_index = random.randrange(0, len(data))
            data[index], data[new_index] = data[new_index], data[index]
    return "".join(data)

Answer 2

您的问题很棘手，因为需要考虑一些边缘情况：

• 具有重复字符的字符串（即您将如何洗牌“aaaab”？）
• 如何测量链式字符交换或重新排列块？

无论如何，定义为将字符串打乱到一定百分比的指标可能与您在算法中使用的用于查看它们有多接近的指标相同。

我的洗牌 n 个字符的代码：

import random
def shuffle_n(s, n):
  idx = range(len(s))
  random.shuffle(idx)
  idx = idx[:n]
  mapping = dict((idx[i], idx[i-1]) for i in range(n))
  return ''.join(s[mapping.get(x,x)] for x in range(len(s)))

基本上选择 n 个位置来随机交换，然后将每个位置与列表中的下一个交换...这样可以确保不会生成反向交换，并且恰好 n 个字符被交换（如果有重复的字符，则运气不好）。

解释以 'string', 3 作为输入运行：

idx is [0, 1, 2, 3, 4, 5]
we shuffle it, now it is [5, 3, 1, 4, 0, 2]
we take just the first 3 elements, now it is [5, 3, 1]
those are the characters that we are going to swap
s t r i n g
  ^   ^   ^
t (1) will be i (3)
i (3) will be g (5)
g (5) will be t (1)
the rest will remain unchanged
so we get 'sirgnt'

此方法的缺点是它不会生成所有可能的变体，例如，它无法从 'string' 生成 'gnrits'。这可以通过对索引分区进行打乱来解决，如下所示：

import random

def randparts(l):
    n = len(l)
    s = random.randint(0, n-1) + 1
    if s >= 2 and n - s >= 2: # the split makes two valid parts
        yield l[:s]
        for p in randparts(l[s:]):
            yield p
    else: # the split would make a single cycle
        yield l

def shuffle_n(s, n):
    idx = range(len(s))
    random.shuffle(idx)
    mapping = dict((x[i], x[i-1])
        for i in range(len(x))
        for x in randparts(idx[:n]))
    return ''.join(s[mapping.get(x,x)] for x in range(len(s)))

Answer 3

import random

def partial_shuffle(a, part=0.5):
    # which characters are to be shuffled:
    idx_todo = random.sample(xrange(len(a)), int(len(a) * part))

    # what are the new positions of these to-be-shuffled characters:
    idx_target = idx_todo[:]
    random.shuffle(idx_target)

    # map all "normal" character positions {0:0, 1:1, 2:2, ...}
    mapper = dict((i, i) for i in xrange(len(a)))

    # update with all shuffles in the string: {old_pos:new_pos, old_pos:new_pos, ...}
    mapper.update(zip(idx_todo, idx_target))

    # use mapper to modify the string:
    return ''.join(a[mapper[i]] for i in xrange(len(a)))

for i in xrange(5):
    print partial_shuffle('abcdefghijklmnopqrstuvwxyz', 0.2)

印刷

abcdefghljkvmnopqrstuxwiyz
ajcdefghitklmnopqrsbuvwxyz
abcdefhwijklmnopqrsguvtxyz
aecdubghijklmnopqrstwvfxyz
abjdefgcitklmnopqrshuvwxyz

Answer 4

邪恶并使用已弃用的 API：

import random
# adjust constant to taste
# 0 -> no effect, 0.5 -> completely shuffled, 1.0 -> reversed
# Of course this assumes your input is already sorted ;)
''.join(sorted(
    'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
    cmp = lambda a, b: cmp(a, b) * (-1 if random.random() < 0.2 else 1)
))

Answer 5

也许像这样：

>>> s = 'string'
>>> shufflethis = list(s[2:])
>>> random.shuffle(shufflethis)
>>> s[:2]+''.join(shufflethis)
'stingr'

借鉴 fortran 的想法，我将其添加到集合中。速度相当快：

def partial_shuffle(st, p=20):
    p = int(round(p/100.0*len(st)))

    idx = range(len(s))
    sample = random.sample(idx, p)

    res=str()
    samptrav = 1

    for i in range(len(st)):
        if i in sample:
            res += st[sample[-samptrav]]
            samptrav += 1
            continue
        res += st[i]

    return res