请教一个问题，生成 10 个随机数 [0,100] 且最终 10 个随机数之和为 100 ， 用 Python 如何实现

[commoccoom]

感谢大家的帮助，看了大家的回复后感觉确实有点像微信红包的算法，但是红包是不包含 0 的。另外，我也感觉标题中的“随机”这个表述有问题，应该是 [从 [0,100] 取 10 个数，使之和等于 100，可取 0 和 100 ] 不知道这次表述是否合适了。

数字可重复

感谢各位的帮助，我会试试各位给出的方法的。

[xiaonec]

这不就可以微信红包的分配规则么。

[lfzyx]

3L 的方法不错

我的想法是取了随机数后，计算随机数总和与 100 的差值，然后把差值分到每个随机数上

[lfzyx]

然后把差值平均分到每个随机数上

[menc]

@celeron533
三楼的方法是错的，最终的分布并不是均匀分布。

我做了 10w 次模拟实验，最后的分布式幂律分布，不是每个数字都会均匀出现的。

[pb941129]

这个序列的自由度（或者叫『秩』）都是 9 了 不会有真正的十个随机数的 洗洗睡吧 不管哪种方法的本质都是先取九个随机数 最后一个数由这九个随机数线性相关地进行确定

[xi2008wang]

http://blog.sciencenet.cn/blog-797552-1089280.html

感觉这个方法不错

先取一个随机序列做权重，每个人使用这个权重取一份（为防止取整时，其和超过总和，其基数用 total - n 代替），

分完后计算零头 re = total-sum(e)，这个零头是个小整数，

再随机一个位置序列[random.randint(0, n - 1) for i in range(re)]，位置站对的拿下一个零头


# -*- coding: utf-8 -*-
import random
total = 100
n = 10
x = [random.random() for i in range(n)]
e = [int(i / sum(x) * (total - n)) + 1 for i in x] #每人留一分,剩余随机分，用四舍五入可能会超过总数
re = total - sum(e)
u = [random.randint(0, n - 1) for i in range(re)] #截断取整剩的零头再随机给各人 1 分
for i in range(re):
e[u[i]] += 1

print(e)
print(sum(e))

[dezhou9]

随机数的定义就是不被预测啊

[wenzhoou]

104 楼我想问你每个数字的随机概率都是平均分布的话，那么 10 个数字的和的期望值是多少。

[baicheng10]

生成 10 个随机数 N0-N9
Ni = Ni/(∑Ni)*100

[lcatt]

@menc 本来就不是均匀分布啊

[baicheng10]

@baicheng10
效率可能有点问题。零头再摇个骰子随便给谁吧

[kethylar]

```
last = 0
for nu in sorted([random.uniform(0, 100) for i in range(9)]):
print(nu - last)
last = nu
print(100 - last)
```

[menc]

@lcatt 那叫什么随机

[JCZ2MkKb5S8ZX9pq]

@menc 我有 100 块钱，给 10 个人随机分，不等于给 10 个人平均分，更不是在金额上的平均。。。
如果要算平均，可以试试每个 index 上的平均，而不是出现的次数。
也就是分 10w 次，第一个人有时候分得多，有时候分得少，那么他平均得到多少，然后第二个人平均得到多少。。。
最终观察下每个 index 上（每个人）的收益情况是否平均。

[qiaoguoqiang]

今天剑也不亮了，静静地看大佬们回答

[menc]

@JCZ2MkKb5S8ZX9pq

随机不是拍脑门想的，你拍脑门想完了，要证明分布符合预期。
回到这个问题，虽然本身就不是 well defined 的，题目没有定义随机。但是就 3 楼的解法，最后回到幂律分布，大部分数落在[0,1]，想必也不是符合预期的。

随机数没有 index 的说法，一组随机数打乱顺序仍然是一组随机数，随机和顺序无关。

[jobscolin]

所以问题来了，根据随机数产生的数到底算不算随机数？

[bloodspasm]

@Linxing 会大于 100 第一次 51 第二次 52 ？

[kernelG]

哪有那么复杂
就随机生成随机数，开区间(0,100)
生成 9 个
如果有重复，就去掉再生成，直到满足九个不同的数字为止
然后按小到大排序
假设排序后这个 9 个数字是 a0,a1,...,a8
那么红包的额度分别为

a0
a1-a0,
a2-a1,
...
100-a8

至于楼上说分布的，这个红包的数额本来就不应该是均匀分布，我倒觉得更偏向于二项分布

[zst]

你这只有只有 9 个自由度吧.....
可以考虑生成 100 个 1 然后往其中 99 个空随机加 9 个 0 的玩法

[JCZ2MkKb5S8ZX9pq]

@menc 哎，你针对的是每个数字出现的次数。。。

我简单算了一下，我之前按 3 楼的思路写的算法 #15，随机的确有点问题。
0 | 9.64671
1 | 10.11338
2 | 10.14475
3 | 10.07507
4 | 10.11595
5 | 10.07307
6 | 10.13353
7 | 10.05408
8 | 10.05961
9 | 9.58385
第一个和最后一个偏低一点，不大完美。我想想怎么修复下。
代码贴出来格式会乱，就不贴了。

[lcatt]

@menc 3 楼的方法就是用连续均匀分布产生随机点， 但是随机点的间隔是指数分布。另外对于随机的理解， 不是说最后结果是均匀分布才是随机，正态随机分布也是随机。

[discrete]

@menc 常理来说，平均每个人收 10 块左右比较理想。那么收益是 10 以上的概率是多少呢？按照模拟，是 0.4073731 （ 1000000 次模拟），其实足够公平。你看的是 Probability Density Function，看 CDF 比较合适。你总不能期望一个平直的 PDF 吧。

[discrete]

https://gist.github.com/alanzchen/f622ad18d631209620212efa708896e0 附上 3 楼的 Python 模拟代码。

[KagurazakaBonzai]

import random
import math
from random import shuffle


def get_numbers(total=100, count=10, regulate=False):
top = total
numbers = list()
for i in range(count-1):
if regulate:
regulator = math.pow(top, 1/11) / 2
else:
regulator = 1
rand_number = random.randint(0, int(top*regulator))
numbers.append(rand_number)
top = top - rand_number
numbers.append(top)
shuffle(numbers)
return numbers

如果需要让结果看起来更均匀一点可以把 regulate 打开。

[codingKingKong]

```
import java.util.Random;

public class Temp {

public static void main(String[] args) {
int[] t = new int[101];
for (int i = 1; i < 101; i++) {
t[i] = i;
}
int[] r = roll(t);
for (int rt : r) {
System.out.println(rt);
}

}

private static int[] roll(int[] p){
int[] r = new int[10];
int sum_limit = 100;
int cal_time = 10;
for (int i = 0; i < cal_time; i++) {
int ran = new Random().nextInt(sum_limit + 1);
sum_limit -= ran;
r[i] = ran;
}
if (sum_limit > 0) {
r[9] = r[9] + sum_limit;
}
return r;
}

}
```
嗯... 瞎写的

[Olorin]

不考虑其他因素的简单实现
import random
a=[]
for x in range(10):
if sum(a) <= 100:
num=random.randint(0,100-sum(a))
a.append(num)
else:
a.append(0)
print(a)

[frazy]

相对平均的死算法，可以调整这里的 20 来观察： https://jsfiddle.net/gt5cy91q/5/

`
randomInt = (min, max) => {
return Math.round(Math.random()*max + min);
};

for(var j = 0; j < 100; j++) {
let a = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];
let left = 100;
for(;left>0;) {
for(var i = 0; i < a.length; i++) {
const r = randomInt(0, 20); // 调整这里的 1=[1,100]
a[i] += left > r ? r : left;

left -= r;
if (left <= 0) {
break;
}
}
}

let total = 0;
a.map(n => total += n);
console.log(a, total);
}

`

[geelaw]

就一个抽红包算法也能出来这么多幺蛾子，三楼 @celeron533 的方法对于实数的分割是完美正确的，稍加修改即可得到抽红包的算法。

假设要把 N 单位的钱分给 n 个人，每个人至少 1 单位，且是所有可能分法中均匀分布的，则可以用“插板法”来抽样。把 N 单位的钱看成 N 个球，每两个相邻的球之间有一个位置（ N - 1 个位置）可以插入隔板，现在只要随机抽取 n-1 个隔板即可按照需要的分布拆成 n 个人分到的红包数。

从 N-1 个元素中选择 n-1 个元素可以用 reservoir sampling，时间复杂度是 O(N)。

————

至于楼主觉得自己的问题不是抽红包，这只是一种表面的错觉。

假设要抽取 n 个自然数，使其和为 N，且在所有可能的抽取结果上均匀，这相当于分 N+n 单位的钱的红包给 n 个人——把每个人的数 +1 就得到红包的分法，把红包的分法中每个人的钱 -1 就得到这个拆分。

[love9918]

这个既然是随机数，就说明是可以重复的，[0,100]都可以取到，先用 random.choice 选出 10 个数，加到新的列表，然后 sum 求和，如果等于 100，可以把数据重新存入一个列表，不符合返回重新运行直到第一个等于 100 的 10 个数打印出来结束

[chinvo]

回头仔细想想，我在前面给的方法完全不对（

[necomancer]

三楼方法没毛病，这些数就应该服从幂率分布。

ans = np.diff([0]+list(np.sort(random.randint(0,100,9)))+[100])

f(x1,x2....x10) 的联合分布应该是均匀的也就是 f(x1,...x10)=1/N （ N=100H10，H 是可重复组合的算符）也就是等概率地在所有和等于 100 的 10 个数里找到 10 个数的概率，但是边际分布(你可以理解是 f(x1) f(x2)...)是做不到这种“均匀”的，因为 E[xi]=50.5，E[x1+...x10]=505，这种分布是不存在的。

而边际分布是幂律分布的数才能满足 (x1,...x10) 这样一组 10 个数是被等概率地从 100H10 的空间中抽出。

[necomancer]

不过貌似幂律可能是充分非必要吧，我没认真证过，也懒得查书了，也就是应该有其他边际分布存在使得联合分布是 f(x1,x2...)=1/N 这样的均匀分布。

[necomancer]

如果情况复杂点比如你要求每个数字应该在 0~10 的范围，那就只能从你想要的联合分布出手，求边际分布然后慢慢采样了……

[canwushuang]

每生成一个随机数 把随机范围减去这个生成的随机数继续生成。

[luofeii]

设置 10 个空心柱子，100 个球每次都随机到这 10 个空心柱子，

[luofeii]

投掷 100 次。或者每次投掷的球数量可以设置为有范围的任意数 n

[ooleslie]

你这个命题内在有点矛盾。
要么，前九个数相对随机，第一个数(a0)完全随机，第二个数取值[0,100-a0]，但最后一个数不随机
要么，随机生成 10 个数，然后通过 a0+..a9=100 作为判定条件筛选

感觉题目本身有问题

[auciou2]

补充，60 楼的方法，也许不是最简单的，但是能彻底解决楼主的场景需求，不会出现负数，不会出错。
思路是先列举出所有符合条件的 10 个数相加为 100(不考虑排列顺序为 66 种)，这时候时候可以不考虑 10 个数的排列顺序，消耗的服务器资源，循环次数仅为 101*101。

最后的 2 步，先随机拿出一个符合条件的 10 个数的组合。再将拿到的组合，再随机排列。这样，就完美解决“随机”数的需求。
如果数字可重复，程序反而复杂一些，但也能实现。

[auciou2]

139 楼再补充，列举出的这 66 种，是设计一段程序，让程序自动列举，每一种的值建立一个数组，再从 1-66 随机拿出一个数组。最后，再将拿到的这 10 个数再随机排列大小。假设这 10 个数不重复，如果考虑排列顺序，这些数的种类非常多，也许是 66 的 9 次方，如果 10 个数可重复，那种种类更多。所以，完全满足了随机的需求。

[auciou2]

60 楼再补充，60 楼的算法，由于只循环了 101*101 次，所以对服务器资源的消耗很小，消耗的时间约为 0.01 秒以内。这样的程序，适合于不太高频访问的程序。

对于高频访问的程序，可以事先建立一个后台页面，让其自动列举出这 66 种组合。
这样，下次在这个页面使用的时候，直接从 66 种组合中随机拿出一组，再将 10 个数随机排列，这样，使用时完全没有了循环程序，程序效率提高了很多。

[auciou2]

让其自动列举出这 66 种组合，存储在数据库里。

[5200]

import random
list = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
for num in range(1,100):
list[random.randint(0,9)] +=1
print(list)

[moonsola]

@menc
结果肯定不是均匀分布的。
由 10 个[0,100]间的数字构成一个数组，所有满足这个条件的数组构成了集合 A，集合 A 中的数字分布肯定是均匀的。
从集合 A 中取出所有满足“ 10 个数之和为 100 ”这个条件的数组，构成集合 B，集合 B 中的数字分布肯定是不均匀的，应该就是幂律分布。
楼主要的效果就是从集合 B 中随机取出一个数组。3 楼的方法可行

[darknoll]

这问题很简单啊：
def test(max_num, n):
if n == 0:
return
x = random.randint(0, max_num)
print(x)
max_num -= x
n -= 1
test(max_num, n)

[darknoll]

调用的时候 test(100, 10)

[meisky6666]

10 个随机数范围 1-100，10 个数相加=100 的 print 出来就完了

[neptuno]

@celeron533 牛逼

[akura]

红包算法，3 楼正解

[benmo]

@celeron533 的算法对楼主的题目没问题，但如果换一下范围和总和就不一定了吧，比如，范围要求还是[0, 100], 总和要求是 300 呢？如果还按照区间长度 100 划分 10 段，总和显然不是 300，如果按照区间长度是 300 划分 10 段，那么怎么保证每段长度都是[0, 100]?

[benmo]

理解楼主的题目，应该是要满足以下条件

[benmo]

// 一个 js 实现
const MINN = 0 ；
const MAXN = 100;
let cnt = 10;
let total = 100;
let res = [];

let l = Math.max(MINN, total - (cnt - 1) * MAXN);
let r = Math.min(MAXN, total - (cnt - 1) * MINN);
let randomNumN = rangeRandom(l, r);
total -= randomNumN;
cnt--;
res.push(randomNumN);

[stevenkang]

之前写的一个砍价算法，和你这个需求应该类似。可调参数：先高后低还是先低后高，以及温和还是刺激（根据参与随机比例来实现）

```java
public static void main(String[] args) {
BigDecimal total = new BigDecimal(100.00);
BigDecimal current = new BigDecimal(0.00);
int totalPersonal = 10;
int currentPersonal = 0;
for (int i=0; i<totalPersonal; i++) {
BigDecimal amount = exec(total, current, totalPersonal, currentPersonal, 2.0, 0.2);
current = current.add(amount);
currentPersonal++;
System.out.println("当前砍价：" + amount + "，剩余金额：" + (total.subtract(current)) + "，剩余次数：" + (totalPersonal-currentPersonal));
}
}

/***
* 砍价金额计算程序，可通过 adjust 调整分配比例，越小前期砍价金额越小，越大前期砍价金额越大<br>
* 0.5 表示均衡砍价。<br>
* stable 稳定参数表示每次砍价参与随机的份额，越小越稳定。0.3 表示砍价的 30% 金额随机，其他固定。<br>
* 刚开始砍的金额高，后面低，推荐配置：adjust = 2.0、stable = 0.8
* 刚开始砍的金额低，后面高，推荐配置：adjust = 0.5、stable = 0.8
* @param total 总价
* @param current 已砍金额
* @param totalPersonal 总人数
* @param currentPersonal 已砍人数
* @param adjust 调整值，0.5-2.0
* @param stable 稳定值，0.0-1.0
* @return 本次砍价金额
*/
public static BigDecimal exec(BigDecimal total, BigDecimal current, int totalPersonal, int currentPersonal, double adjust, double stable) {
double dTotal = total.setScale(20, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
double dCurrent = current.setScale(20, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
// 计算平均砍价金额
double avgAmount = dTotal / totalPersonal;
// 初始调整值
double initAdjust = adjust;
// 总调整值为 1 除以初始调整值于初始调整值的差值
double totalAdjust = 2 - initAdjust * 2;

// 每次调整值为差值除以总人数减一
double perAdjust = totalAdjust / totalPersonal;


// 本次砍价金额
double amount;
if (currentPersonal > 0 && currentPersonal < totalPersonal-1) {
// 渐变算法调整计算
double adjustBigDecimal = initAdjust + perAdjust * currentPersonal;
amount = Math.random() * avgAmount * adjustBigDecimal * 2 * stable + avgAmount * (1-stable);
} else if (currentPersonal == 0) {
// 首次砍价使用初始调整值计算
amount = Math.random() * avgAmount * initAdjust * 2 * stable + avgAmount * (1-stable);
} else {
// 最后砍价使用剩余金额
amount = dTotal - dCurrent;
}
// 本次砍价后剩余金额
BigDecimal bigAmount = new BigDecimal(amount).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
BigDecimal afterAmount = total.subtract(current).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
afterAmount = afterAmount.subtract(bigAmount).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
// 剩余砍价次数以及保障金额
BigDecimal afterMinAmount = new BigDecimal(0.01F * (totalPersonal-currentPersonal-1)).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
if (afterAmount.compareTo(afterMinAmount) < 0) {
bigAmount = new BigDecimal(0.01F).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
}
// 最低一分钱
if (bigAmount.compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0) {
bigAmount = new BigDecimal(0.01F).setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
}

return bigAmount;
}
```

效果图（ 100 元，10 个人参与）

[summerLast]

分享一个思路 设置初值为 100 随机产生 0-100 之内的数字 如 88
设置值为 12 随机生成 0-12 如 3
设置值为 9 随机生成 0-9
...
最后一次的值直接返回

[sine]

楼主你好，请看看以下方法如何：

from random import randint

def sum_of_rand(sum_to=100,length=10):
rand_list = [randint(0,sum_to) for x in range(length)]

rand_sum = sum(rand_list)

sum_list = [x/rand_sum*sum_to for x in rand_list]

return sum_list

[accppd]

@celeron533 厉害

[xavierskip]

啊，按照直观想法一个一个数字生成呗。每一个会收到前一个随机数字的影响，哪怕最后一个数字不用选，怎么就不随机了呢？
https://gist.github.com/xavierskip/b8151b94ccd0e3eff6fad1aa9e55cd98

[Linxing]

@bloodspasm
for count in range(0,num):
each_one = int(remain / int(num-(count)))
if each_one != 1:
if count == (num - 1): #最后一个红包 全拿走
lucky_amount = remain
else:
if each_one*2 < remain:
lucky_amount = random.randint(1, each_one*2-1)
remain = remain - lucky_amount
else:
lucky_amount = random.randint(1, remain-1)
remain = remain - lucky_amount
else:
lucky_amount = each_one
remain = remain - lucky_amount
redisLpush(key, lucky_amount)

[Linxing]

代码乱了 反正每次都要判断一下余下的值是否够不够随机
@bloodspasm 判断下余下的数啊

[akira]

用 128 楼的代码改的，js 不熟悉，只能改别人的了。。

randomInt = (min, max) => {
return Math.round(Math.random()*max + min);
};

const SUM = 100;
let a = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];

for(var i = 0; i < SUM; i++) {
r = randomInt(0,9);
a[r]++;
}

let total = 0;
a.map(n => total += n);
console.log(a, total);

[mayorbryant]

[jiangbingo]

@mayorbryant 这个算法算是工程化的 code，可以跑 UT 了。

[mayorbryant]

@jiangbingo 可以再优化一下，比如说 py2 的 xrange 和 range, 当人数和金额比较大时，range 会有性能问题，换成 xrange 会快很多，都是秒出

[DiamondbacK]

随机变量应当服从什么分布，本来是问题本身应该给出的条件。问题给不出，回答就肯定一团乱，或者在一个不明确的分布下给出算法，或者变成争论哪种分布才合理（只要问题限定了分布，就仅仅是一个计算条件，不存在合理不合理）。

[woshigehaoren]

随机 10 个数，然后把他们加起来，然后按百分比分。

[1150774022]

@benmo 随机出来的每个数字乘 3 不就解决了？

[Slyutae]

随机前 9 个数，如果前 9 个数的 sum 大于 100，丢掉，如果小于 100，100-sum 就是第 10 个数