Comment puis-je implémenter une sélection aléatoire pondérée en Java à l'aide de NavigableMaps ?

Sélection aléatoire pondérée en Java

Dans le domaine de la programmation, la sélection aléatoire pondérée fait référence au choix d'un élément dans un ensemble où la probabilité de la sélection est directement liée à un poids associé. Cette technique trouve des applications dans des scénarios tels que les simulations et les loteries, où une sélection biaisée basée sur des probabilités est souhaitée.

Pour résoudre le problème de la sélection aléatoire pondérée en Java, nous introduisons le concept de NavigableMap. Cette structure de données nous permet de mapper les poids aux éléments correspondants et de parcourir la carte par ordre croissant. À l'aide d'un générateur de nombres aléatoires, nous pouvons sélectionner efficacement des éléments avec des probabilités proportionnelles à leur poids.

Considérons un exemple de sélection d'animaux avec des probabilités variables :

• Chien : 40 %
• Chat : 35%
• Cheval : 25 %

Pour implémenter une sélection aléatoire pondérée à l'aide d'un NavigableMap, nous pouvons créer une classe :

public class RandomCollection<E> {
    //NavigableMap to store weights and corresponding items
    private final NavigableMap<Double, E> map = new TreeMap<>();
    //Random instance for generating random weights
    private final Random random;
    //Total sum of weights
    private double total = 0;

    public RandomCollection() {
        this(new Random());
    }

    public RandomCollection(Random random) {
        this.random = random;
    }

    //Add an item to the collection with its weight
    public RandomCollection<E> add(double weight, E result) {
        if (weight <= 0) return this;
        total += weight;
        map.put(total, result);
        return this;
    }

    //Select a random item based on weights
    public E next() {
        double value = random.nextDouble() * total;
        return map.higherEntry(value).getValue();
    }
}

Pour démontrer, créons et remplissons une RandomCollection avec les poids des animaux :

RandomCollection<String> rc = new RandomCollection<>();
rc.add(40, "dog")
  .add(35, "cat")
  .add(25, "horse");

Maintenant, nous pouvons appeler à plusieurs reprises la méthode next() pour sélectionner les animaux en fonction de leur assignation. poids :

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(rc.next());
}

Ce code produira une séquence de noms d'animaux, avec une probabilité de sélectionner chaque animal proportionnellement à son poids. En utilisant la puissance de NavigableMaps et le caractère aléatoire, nous pouvons implémenter efficacement une sélection aléatoire pondérée en Java, permettant des résultats biaisés basés sur des probabilités prédéfinies.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!