R: วิธีสุ่มตัวอย่างโดยไม่มีการแทนที่และไม่มีค่าเดียวกันติดต่อกัน

ฉันใช้เวลาทั้งวันพยายามทำให้สิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นเรื่องง่ายมาก ฉันต้องสร้าง 300 'สุ่ม' วนเวียนซึ่งตัวเลข 1,2,3 และ 4 ทั้งหมดปรากฏ 12 ครั้ง แต่ไม่เคยใช้หมายเลขเดียวกันสองครั้งในแถว '/ ติดต่อกัน

ความพยายามที่ดีที่สุดของฉัน (ฉันเดา) คือ:

1. มีตัวอย่าง R 48 รายการโดยไม่มีการเปลี่ยนทดสอบว่ามีค่าต่อเนื่องเป็น rle หรือไม่จากนั้นใช้เฉพาะลำดับที่ไม่มีค่าติดต่อกัน ปัญหา: แทบจะไม่มีการสุ่มลำดับที่ตรงกับเกณฑ์นี้ดังนั้นจึงต้องใช้ตลอดไป

2. มี R สร้างลำดับโดยไม่มีค่าต่อเนื่อง (ดูรหัส)

pop<-rep(1:4,12)
y=c()
while(length(y)!=48)
  {
  y= c(y,sample(pop,48-length(y),replace=F))
  y=y[!c(FALSE, diff(y) == 0)]
  }

ปัญหา: สิ่งนี้สร้างลำดับที่มีตัวเลขแตกต่างกันของแต่ละค่า จากนั้นฉันพยายามใช้เฉพาะลำดับเหล่านั้นที่มี 12 ค่าแต่ละค่าเท่านั้น แต่นั่นทำให้ฉันกลับมาที่ปัญหา 1: ใช้เวลาตลอดไป

ต้องมีวิธีง่าย ๆ ในการทำเช่นนี้ใช่มั้ย ความช่วยเหลือใด ๆ ที่ชื่นชมอย่างมาก!

อาจใช้replicate()กับrepeatลูปเร็วกว่า นี่คือตัวอย่างที่มี3ลำดับ ดูเหมือนว่าจะใช้เวลาประมาณ 1,190 วินาทีด้วย300(ไม่ผ่านการทดสอบ)

set.seed(42)
seqc <- rep(1:4, each=12)  # starting sequence

system.time(
  res <- replicate(3, {
    repeat {
      seqcs <- sample(seqc, 48, replace=FALSE) 
      if (!any(diff(seqcs) == 0)) break
    }
    seqcs
  })
)
#  user  system elapsed 
# 14.88    0.00   14.90 

res[1:10, ]
#       [,1] [,2] [,3]
#  [1,]    4    2    3
#  [2,]    1    1    4
#  [3,]    3    2    1
#  [4,]    1    1    4
#  [5,]    2    3    1
#  [6,]    4    1    2
#  [7,]    3    4    4
#  [8,]    2    1    1
#  [9,]    3    4    4
# [10,]    4    3    2

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้วิธีมาร์คอฟเชนมอนติคาร์โลเพื่อสลับ 2 หมายเลขแบบสุ่มและย้ายไปที่ตัวอย่างใหม่เฉพาะเมื่อ 1) เราไม่ได้สลับหมายเลขเดียวกันและ 2) ไม่มีหมายเลขที่เหมือนกัน 2 ตัวติดกัน ในการจัดการกับตัวอย่างที่มีความสัมพันธ์เราสามารถสร้างตัวอย่างจำนวนมากจากนั้นเลือกสุ่ม 300 ตัวอย่าง:

v <- rep(1:4, 12)
l <- 48
nr <- 3e5
m <- matrix(0, nrow=nr, ncol=l)
count <- 0
while(count < nr) {
    i <- sample(l, 2)
    if (i[1L] != i[2L]) {
        v[i] = v[i[2:1]]
        if (!any(diff(v)==0)) {
            count <- count + 1
            m[count, ] <- v
        } else {
            v[i] = v[i[2:1]]
        }
    }
}
a <- m[sample(nr, 300),]
a

คุณสามารถนำค่าที่ต่อเนื่องกันมาวางไว้ในที่ที่ไม่ต่อเนื่องกันได้

unConsecutive  <- function(x) {
    repeat{
        tt <- c(FALSE, diff(x)==0)
        if(any(tt)) {
            y <- x[which(tt)]
            x <- x[which(!tt)]
            i <- x != y[1]
            i  <- which(c(c(TRUE, diff(i)==0) & i,FALSE)
                        | c(FALSE, c(diff(i)==0, TRUE) & i))
            if(length(i) > 0) {
                i <- i[1]-1
                x <- c(x[seq_len(i)], y, x[i+seq_len(length(x)-i)])
            } else {
                x  <- c(x, y)
                break
            }
        } else {break}
    }
    x
}

unConsecutive(c(1,1,2))
#[1] 1 2 1
unConsecutive(c(1,1,1))
#[1] 1 1 1

set.seed(7)
system.time(
    res <- replicate(300, unConsecutive(sample(rep(1:4,12))))
)
#   user  system elapsed 
#  0.058   0.011   0.069 
all(apply(res, 2, table) == 12)
#[1] TRUE
all(apply(res, 2, diff) != 0)
#[1] TRUE