就地改组列表的一部分

Question

我有一个list，我想就地洗牌它的一部分。我知道random.shuffle()并且它可以就地工作，但是如果我对列表进行切片，它会打乱原始输入的切片副本，而原始输入list保持不变：import randoml = list(range(20))print(l)# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]random.shuffle(l[:10])  # I wish it was shuffling the first halfprint(l)  # but does nothing to `l`# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]我有什么选择？

Answer 1

不是真的到位，但具有预期的结果：

import random

l = list(range(20))

lpart = l[:10]

random.shuffle(lpart)

l[:10] = lpart

print(l)

Answer 2

修改列表 n-place 不会仅对列表的一部分起作用。您可以改为使用random.sample不替换的随机样本，然后切片分配：

k = 10

l[:k] = random.sample(l[:k], k=k)

print(l)

# [1, 7, 6, 0, 2, 3, 4, 9, 8, 5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

Answer 3

可以使用Fisher-Yates shuffle从根本上重新实现random.shuffle()以接受 afirst和lastindex 作为参数，例如：

import random

def valid_index(i, n):

    assert(-n <= i < n)

    return i % n

def shuffle(seq, first=0, last=-1, rand_int_gen=None):

    n = len(seq)

    first = valid_index(first, n)

    last = valid_index(last, n)

    # use Fisher-Yates shuffle (Durstenfeld method)

    if callable(rand_int_gen):

        for i in range(first, last):

            j = rand_int_gen(i, last)

            seq[i], seq[j] = seq[j], seq[i]

    else:

        getrandbits = random.getrandbits

        for i in range(first, last + 1):

            size = last - i + 1

            j = getrandbits(size.bit_length()) % size + i

            seq[i], seq[j] = seq[j], seq[i]

    return seq

像这样使用：

l = list(range(20))

print(l)

# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

random.seed(0)  # just to show reproducible results

shuffle(l, 0, 9)

print(l)

# [6, 7, 2, 5, 8, 4, 9, 3, 0, 1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

从时间上看，这实际上比random.shuffle()改组整个序列还要快几个百分点。

这本质上更快，因为它直接从中获取随机值，random.getrandbits()这是用于随机整数生成的最接近的方法random，其他方法，例如randint()并randrange()最终减少到这个。最后两个最终在内部使用_getrandbelow()，这可能会getrandbits()更频繁地调用必要的。

for k in range(1, 7): 

    n = 10 ** k 

    print(n) 

    %timeit l = list(range(n)); random.shuffle(l) 

    %timeit l = list(range(n)); shuffle(l) 

    print() 

10

100000 loops, best of 3: 6.16 µs per loop

100000 loops, best of 3: 3.85 µs per loop

100

10000 loops, best of 3: 54.3 µs per loop

10000 loops, best of 3: 28 µs per loop

1000

1000 loops, best of 3: 585 µs per loop

1000 loops, best of 3: 341 µs per loop

10000

100 loops, best of 3: 6.01 ms per loop

100 loops, best of 3: 3.56 ms per loop

100000

10 loops, best of 3: 71.7 ms per loop

10 loops, best of 3: 44.1 ms per loop

1000000

1 loop, best of 3: 815 ms per loop

1 loop, best of 3: 582 ms per loop

正如@usr2564301 所指出的，这里也建议了这种方法。不幸的是，我认为没有更好的方法可以就地执行此操作。