加权随机索引比较常用,例如HTTP代理服务器需要按照不同的权重把请求转发给不同的后端服务器,又比如在web页面的同一个位置需要按照一定的比例显示不同的广告图片。
函数实现如下:
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
/*
作者:pengpengzhou
方法:WeightedRandomIndex
功能:按照指定的一组权重随机返回数组索引
参数:weights []float32 权重切片
返回:加权随机索引index,index是 0 ~ len(weights)-1 之间的一个整数
示例如下:
按权重[0.1, 0.2, 0.3, 0.4]随机调用1000次该方法,返回0,1,2,3的次数将接近于1:2:3:4
var weights = []float32{0.1, 0.2, 0.3, 0.4}
var result [4]int
rand.Seed(time.Now().Unix())
for i := 0; i < 1000; i++ {
result[WeightedRandomIndex(weights)]++
}
fmt.Printf("%v\n", result)
输出:
[112 174 304 410]
*/
func WeightedRandomIndex(weights []float32) int {
if len(weights) == 1 {
return 0
}
var sum float32 = 0.0
for _, w := range weights {
sum += w
}
r := rand.Float32() * sum
var t float32 = 0.0
for i, w := range weights {
t += w
if t > r {
return i
}
}
return len(weights) - 1
}
func main() {
var weights = []float32{0.1, 0.2, 0.3, 0.4}
var result [4]int
rand.Seed(time.Now().Unix())
for i := 0; i < 1000; i++ {
result[WeightedRandomIndex(weights)]++
}
fmt.Printf("%v\n", result)
}
输出:
[108 189 291 412]
以Go内置的rand.Intn函数作为参照,进行性能对照测试:
package main
import (
"math/rand"
"testing"
"time"
)
var weights = []float32{0.1, 0.2, 0.3, 0.4}
var n int = len(weights)
func BenchmarkWeightedRandomIndex(b *testing.B) {
rand.Seed(time.Now().Unix())
for i := 0; i < b.N; i++ {
WeightedRandomIndex(weights)
}
}
func BenchmarkRandomIntn(b *testing.B) {
rand.Seed(time.Now().Unix())
for i := 0; i < b.N; i++ {
rand.Intn(n)
}
}
测试结果:
[root@dev example]# go test -bench=.
goos: linux
goarch: amd64
pkg: example
BenchmarkWeightedRandomIndex-4 34809902 34.1 ns/op
BenchmarkRandomIntn-4 51488966 23.3 ns/op
PASS
ok example 3.340s
可以看出:加权随机索引函数比等概率随机索引函数执行效率略慢,但大致相当。