使用 C# 从具有固定总和的输入列表中获取一组随机数

Question

我正在寻找一种 C# 算法，它会从输入 List 中给我一组随机整数，这样获得的随机整数之和为 N。

例如： 如果列表是 {1,2,3,4,5,6...100} 并且 N 是 20，那么算法应该返回一组随机数，例如 {5,6,9} 或 {9,11}或 {1,2,3,4,10} 等。

请注意，结果集中的整数计数不需要固定。此外，输入列表可以有重复的整数。性能是我的首要任务之一，因为输入列表可能很大（大约 1000 个整数），我需要在单个 Web 请求中随机化大约 2-3 次。如果列表存在性能问题，我可以灵活地不坚持将列表作为数据类型。

我尝试了以下非常初级且性能低下的方法：

1. 使用 Random 类从输入列表中获取随机索引
2. 从输入列表中获取整数，该列表位于 #1 中获得的索引处。让我们将此整数称为 X。
3. 总和 = 总和 + X。
4. 从输入列表中删除 X，使其不会被下一步选中。
5. 如果 Sum 小于所需的总 N，则将 X 添加到 outputList 并返回到 #1。
6. 如果 Sum 大于所需的总 N，请重新初始化所有内容并重新启动该过程。

7. 如果 Sum 等于所需的总 N，则返回 outputList

   while(!reachedTotal)
   {
       //Initialize everything
       inputList.AddRange(originalInputList);
       outputList = new List<int>();
       while (!reachedTotal)
       {
           random = r.Next(inputList.Count);
           sum += inputList.ElementAt(random);
           if(sum<N)
           {
   
               outputList.Add(inputList.ElementAt(random));
               inputList.RemoveAt(random);
           }
           else if(sum>N)
               break;
           else
               reachedTotal = true;
       }
   }
   

Answer 1

这是一种随机方法，可为您提供 N 的 10% 范围内的解决方案 - 假设存在一个

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Text;

namespace StackOverflowSnippets
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // ----------------------------------------------------------------------------------
            // The code you are interested in starts below this line
            const Int32 N = 100;
            Int32 nLowerBound = (90 * N) / 100; Int32 nUpperBound = (110 * N) / 100;

            Random rnd = new Random();
            Int32 runningSum = 0;
            Int32 nextIndex = 0;

            List<Int32> inputList = GenerateRandomList( /* entries = */ 1000);
            List<Int32> o = new List<Int32>();

            while (runningSum < nLowerBound)
            {
                nextIndex = rnd.Next(inputList.Count); if (nUpperBound < (runningSum + inputList[nextIndex])) continue;

                runningSum += inputList[nextIndex];
                o.Add(inputList[nextIndex]);
                inputList.RemoveAt(nextIndex);
            }
            // The code you are interested in ends above this line
            // ----------------------------------------------------------------------------------

            StringBuilder b = new StringBuilder();

            for(Int32 i = 0; i < o.Count;i++)
            {
                if (b.Length != 0) b.Append(",");
                b.Append(o[i].ToString());
            }

            Console.WriteLine("Exact N    : " + N);
            Console.WriteLine("Upper Bound: " + nUpperBound);
            Console.WriteLine("Lower Bound: " + nLowerBound);
            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("sum(" + b.ToString() + ")=" + GetSum(o).ToString());
            Console.ReadLine();
        }

        // -------------------------------------------------------------------
        #region Helper methods
        private static object GetSum(List<int> o)
        {
            Int32 sum = 0;

            foreach (Int32 i in o) sum += i;

            return sum;
        }
        private static List<Int32> GenerateRandomList(Int32 entries)
        {
            List<Int32> l = new List<Int32>();

            for(Int32 i = 1; i < entries; i++)
            {
                l.Add(i);
            }

            return l;
        }
        #endregion
    }
}

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1. 忘记从输入列表中删除元素，因此无法选择两次
2. 修复了“删除元素”插入