我如何列出随机唯一元组的列表？

Question

我已经查看了与该问题类似的几个答案，而且似乎所有人都提供了很好的oneliner答案，但是，仅解决了通过删除重复项使列表唯一的事实。我需要列表中有5。

我唯一能想到的代码就是这样：

from random import *

tuples = []

while len(tuples) < 5:
    rand = (randint(0, 6), randint(0,6))
    if rand not in tuples:
        tuples.append(rand)

我觉得有一种更简单的方法，但我不知道。我尝试从随机玩sample（）：

sample((randint(0,6), randint(0,6)), 5)

但是这给了我一个“样本大于总体或为负”错误。

Answer 1

一种快速方法是使用itertools.product生成所有元组可能性，然后使用sample从中选择5个：

from itertools import product
from random import sample
sample(list(product(range(7), repeat=2)), k=5)

Answer 2

对于这么少的一组输入，只需生成所有可能的输出，然后将它们sample：

 import itertools
 import random

 size = 6
 random.sample(list(itertools.product(range(size+1), repeat=2)), 5)

尽管您指出界限（size）可能是一个参数，并且如果界限可能更大，这可能是个问题（您将生成size ** 2tuples以选择[ C0]，并且内存使用情况可能会失控）。如果这是一个问题，考虑到您只需要一对整数，则有一个便宜的技巧：选择one随机整数，对两个结果整数进行编码，然后对其进行解码。例如：

5

由于

size = 6
raw_sample = random.sample(range((size + 1) ** 2), 5)
decoded_sample = [divmod(x, size+1) for x in raw_sample)]

的开销为零（内存使用情况与长度无关），您可以从中精确选择五个值，开销与所选的五个成正比，而不是49个可能的结果。然后，您可以根据单个值的范围（在这种情况下，包括0到range，所以size个可能的值）的范围来计算商和余数，从而便宜地获得高和低结果。

性能差异非常明显；比较：

size + 1

至：

def unique_random_pairs_by_product(size):
    return random.sample(list(itertools.product(range(size+1), repeat=2)), 5)

def unique_random_pairs_optimized(size):
    val_range = size + 1
    return [divmod(x, val_range) for x in random.sample(range(val_range * val_range), 5)]

版本花费的时间甚至比参数optimized少15％（6为〜4.65μs，product为〜3.95μs）。但是在optimized的size下，您根本看不到比例因子。对于6，size=100仅增加到〜4.35μs（时间略有增加，因为较大的optimized更有可能不得不分配新的range，而不是使用较小的int缓存），而int跃升至387μs，相差近100倍。对于product，size=1000的时间跳至63.8 ms，而product保持〜4.35μs；运行时间相差10,000倍（并且内存使用率甚至更高）。如果optimized大于该值，则基于size的解决方案将迅速达到人类甚至注意到一次采样的延迟的程度。 product解决方案将继续以相同的性能运行（optimized的成本具有难以置信的微小差异）。