如何用Python的Numpy生成每行和为10的随机0-1矩阵

首先要明确：必须满足M ≥ 10，因为每行需要有10个1，矩阵列数M得至少容纳这些1，否则无法生成符合要求的矩阵。

下面提供两种高效的实现方式：

方法1：随机选择位置设为1 #

通过np.random.choice为每行随机挑选10个不重复的列索引，将对应位置设为1，其余保持0：

import numpy as np

# 定义参数
N = 10  # 行数
M = 15  # 列数（必须≥10）
target_sum = 10

# 初始化全0矩阵
result_matrix = np.zeros((N, M), dtype=int)

# 逐行生成
for row_idx in range(N):
    # 随机选10个不重复的列索引
    selected_cols = np.random.choice(M, target_sum, replace=False)
    result_matrix[row_idx, selected_cols] = 1

# 验证每行和
print("每行元素和：", result_matrix.sum(axis=1))

方法2：打乱固定模板行 #

先构造包含10个1和(M-10)个0的模板行，再对每行随机打乱顺序：

import numpy as np

# 定义参数
N = 10
M = 15
target_sum = 10

# 构造单一行的基础模板
base_row = np.concatenate([np.ones(target_sum, dtype=int), np.zeros(M - target_sum, dtype=int)])

# 生成N行，每行打乱顺序
result_matrix = np.array([np.random.permutation(base_row) for _ in range(N)])

# 验证每行和
print("每行元素和：", result_matrix.sum(axis=1))

两种方法都能保证每行恰好有10个1，其余为0，且随机性均匀。如果M=10，那么矩阵每行都会是全1的数组，这也是符合要求的特殊情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者misoo