如何从向量中删除随机元素而不重复它们并保持元素的顺序？C++

Question

我想在保持元素顺序的同时，从向量中删除一定数量的随机元素。为此，我编写了这段代码，当我为小向量运行它时，它工作得很好，但是当我运行大型向量时(总共1000个元素，除去200个随机元素)，它似乎不能正常工作。

有人能把我踢向正确的方向吗？

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<fstream>
#include<string>
#include<iomanip>
#include<vector>
#include "mersenne.cpp"
#include "userintf.cpp"
#include "stocc.h"
#include "stoc1.cpp"
#include<time.h>
#include <algorithm>
#include "./Mersenne-1.1/MersenneTwister.h"



MTRand mtrand1;

using namespace std ;

int main() 
{
    vector<string> stable ;


    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCG") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGATGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCTAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCTAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ; 
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGTGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCGGAAAATATGTCGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;
    stable.push_back("CCAAAATCAACTCCTCGAGGAAGTAAATGCGATGGCTGTGTTACAGCGTGTATCGCGTCATGTCCTTGTTGCTGTAATTTCCACTGTCAGGACGATGAAAGCGCCGGGACGAAGGGCCATCAGGGGCTACTCCAGACCGACGAGTTCCCTCTCTGCCAGAAAATATGTTGTGGTGCGAGTTTTAACATACACTGCGGGACCAGCAAGCCA") ;


////////////////////////////////////////////////////////////



    vector<int> dict ;//Remembers random values

    dict.push_back( mtrand1.randInt( 9 ) ) ;

    int dummy = 0 ;

    bool found = false ;

    int counter = 0 ;

    int randomvalue ;

    while( counter < 5 )
    {               
        dummy = dict.size() ;

        found = false ;

        randomvalue = mtrand1.randInt( 9 ) ;    

        for ( int j = 0 ; j < dummy ; j++ )
        {
            if ( dict[j] == randomvalue )
            {
                found = true ;

                break ;
            }
        }

        if(!found)
        {           
            dict.push_back( randomvalue ) ;

            stable[randomvalue] = "flag" ;      

            counter++ ; 
        }       
    }

    stable.erase( remove( stable.begin(), stable.end(), "flag" ), stable.end() );



/////////////////////////////////////////////////////////

cout << "This is the new stable array: " << endl ;

for( int i = 0 ; i < stable.size() ; i++ )
{
    cout << stable[i] << endl ; 
}

return 0;

}

Answer 1

我建议对这个问题使用规划Pearls中描述的算法(Knuth的塞米诺迪算法中的算法S)。其思想是按照概率s/r来选择元素，其中s是要选择的剩余数，r是剩余的元素数。这从n中选择m个元素，以便每个元素都有被选择的同等机会。

此实现使用copy_if将选定的元素复制到新的向量中。这通常比尝试从原始向量中删除元素更有效率，因为您在擦除时避免了向量中所有元素的下移。如果不需要保留原始向量以避免额外的元素副本，则可以使用move_iterators和C++11。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <random>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

template<typename I1, typename I2, typename Engine>
I2 copyRandomM(I1 first, I1 last, I2 dest, int m, Engine& eng) {
    int n = distance(first, last);
    return copy_if(first, last, dest, [&](decltype(*first)) { 
        return uniform_int_distribution<>(0, --n)(eng) < m ? --m, true : false; });
}

int main() {
    mt19937 engine;
    auto v = vector<string>{ "orange", "apple", "banana", "pear", "kiwi", "tangerine" };
    vector<string> selection(4);
    copyRandomM(begin(v), end(v), begin(selection), selection.size(), engine);
    copy(begin(selection), end(selection), ostream_iterator<string>(cout, " "));
}