问题:有一个长度为n的01序列,其中恰好有k个1。如何随机生成这样的序列?
解决方法:
假设我们要生成长度为n,包含k个1的01序列。首先,我们可以将序列中的每个位置都标记为0或1,然后计算序列中1的数量。如果1的数量等于k,则保留该序列;否则,重新生成一个新的序列并重复此过程,直到生成一个符合要求的序列。
具体实现时,我们可以使用二项分布来计算生成1的概率。设p为生成1的概率,则生成0的概率为1-p。对于长度为n的序列,生成k个1的概率为:
P(k) = C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k)
其中,C(n,k)表示从n个元素中选取k个元素的组合数。我们可以通过调整p的值来控制生成1的概率,从而生成符合要求的序列。
代码实现(Python):
import random
from math import comb
def generate_sequence(n, k):
while True:
seq = [random.randint(0, 1) for i in range(n)]
if seq.count(1) == k:
return seq
def calculate_p(n, k, p):
return comb(n, k) * p**k * (1-p)**(n-k)
def generate_sequence_with_probability(n, k, p):
while True:
seq = [1 if random.random() < p else 0 for i in range(n)]
if seq.count(1) == k:
return seq
# 测试
n = 10
k = 3
seq = generate_sequence(n, k)
print(seq)
p = 0.5
prob = calculate_p(n, k, p)
print(prob)
seq = generate_sequence_with_probability(n, k, p)
print(seq)