R：置換せずに同じ値を連続させずにサンプリングする方法

私は非常に単純なことのように見えることを達成するために1日以上費やしてきました。300の「ランダム」シーケンスを作成する必要があります。この場合、1、2、3、および4の数字はすべて正確に12回表示されますが、同じ数字が「連続して」2回続けて使用されることはありません。

私の最善の試み（私は推測）は：

1. 置換なしのRサンプル48アイテムを持ち、rleで連続値があるかどうかをテストしてから、連続値を含まないシーケンスのみを使用します。問題：この基準を満たすランダムシーケンスはほとんどないため、時間がかかります。

2. Rに連続値のないシーケンスを作成させます（コードを参照）。

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)]
  }

問題：これにより、各値の数が異なるシーケンスが作成されます。次に、各値がちょうど12のシーケンスのみを使用しようとしましたが、問題1に戻るだけでした。

これを行う簡単な方法がいくつかあるに違いありませんよね？どんな助けでも大歓迎です！

多分ループで使用replicate()するrepeat方が速いでしょう。ここでは3シーケンスの例です。これには約かかるでしょう。1490秒300（テストされていません）。

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

もう1つのオプションは、マルコフ連鎖モンテカルロ法を使用して2つの数値をランダムに入れ替え、1）同じ数値を入れ替えておらず、2）2つの同じ数値が隣接していない場合にのみ新しいサンプルに移動することです。相関するサンプルに対処するために、多数のサンプルを生成し、ランダムに300を選択できます。

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

連続した値を取り出して、連続していない場所に配置できます。

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