学步园

一、问题定义：

问下有一个数组，这些数组中的值都有自己的权重，怎样设计才能高效的优先取出权重高的数？？

例如：
如                    权重: 8  2  11  79
        权重返回的值: 0  1  2   3

二、分析问题：

思路一：创建一个数组数组大小为权重和的大小，如值0的权重是8，则放入8个0值，值1的权重是2，则放入2个1值，依次类推。

                然后用用一个权重和大小的随机数，产生随机数，即可。缺点要占用过多的内存。

思路二：

权重和数组 w[i]存储的是[0,i]元素的所有元素的权重和  时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)
随机[0,W[399]] 看随机数 落在哪个Wi 内就选哪个  时间复杂度 O(longn) 
所以总的时间复杂度时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)

伪代码：

轮盘赌 并不是一种特别好的选择算子,但它容易实现。
首先要明白一点,由于交叉、变异等算子,并不能控制进化方向,所以进化的重任落在选择算子上。
如果明白了这一点,就好办了。

轮盘赌,就是积累概率来实现的,通常适应度大的被选择的几率较高。
假如:fit为适应度数组,共m个
for i=1 to m '先求和
sum=sum+fit(i)
next i
For i = 1 To n ‘n-是要生成多少个个体
temp = temp + fit(i)
If rnd <= temp / sum Then
   输出 i 就是结果
Exit Function
End If
Next i

三、解决问题：

思路二的代码：

package datastruct;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
权重随机数：
如              权重:8  2  11  79
        权重返回的值:0  1  2   3
@author ajian005 79331356@qq.com
2014-2-16 21:12
输出结果：{2.0=184128, 11.0=348551, 79.0=1308100, 8.0=159221}
*/

public class WeightRandomTest {
	private static double[] weightArrays = {8.0,2.0,11.0,79.0};  // 数组下标是要返回的值，数组值为数组下标的权重
	public static void main(String[] args) {
		WeightRandom weightRandom = new WeightRandom();
		Map<Double, Integer> stat = new HashMap<Double, Integer>();
		for (int i = 0; i < 2000000; i++) {
			int weightValue = weightRandom.getWeightRandom(weightArrays);
			if (weightValue < 0) {
				continue;
			}
			System.out.println("按权重返回的随机数：" + weightValue);
			if (stat.get(weightArrays[weightValue]) == null) {
				stat.put(weightArrays[weightValue], 1);
			} else {
				stat.put(weightArrays[weightValue], stat.get(weightArrays[weightValue])+1);
			}
		}
		System.out.println(stat);
	}
}

class WeightRandom {
	java.util.Random r = new java.util.Random();
	private double weightArraySum(double [] weightArrays) {
		double weightSum = 0;
		for (double weightValue : weightArrays) {
			weightSum += weightValue;
		}
		return weightSum;
	}
	public int getWeightRandom(double [] weightArrays) {
		double weightSum = weightArraySum(weightArrays);
		double stepWeightSum = 0;
		for (int i = 0; i < weightArrays.length; i++) {
			stepWeightSum += weightArrays[i];
			if (Math.random() <= stepWeightSum/weightSum) {
				//System.out.println(i);
				return i;
			}
		}
		System.out.println("出错误了");
		return -1;
	}	
}

四、归纳总结：

俄罗斯轮盘赌就是积累概率来实现

按权重负载调度等

五、参考资料：

关于随机数权重的交流：http://bbs.csdn.net/topics/390422881

能否说说遗传算法中轮盘赌选择方法的过程： http://wenwen.soso.com/z/q514113741.htm