在矩阵的每一列中随机地将除一个以外的所有1改为0的快速例程

import numpy as np

def random_one_in_column(matrix):
    """
    在矩阵的每一列中随机地将除一个以外的所有1改为0。
    
    :param matrix: 二维numpy数组
    :return: 修改后的矩阵
    """
    num_rows, num_cols = matrix.shape
    for col in range(num_cols):
        # 随机选择一个索引，保留该位置的1，其余位置设为0
        random_index = np.random.choice(num_rows)
        for row in range(num_rows):
            if row != random_index:
                matrix[row, col] = 0
    return matrix

# 示例矩阵
matrix = np.array([[1, 1, 1],
                   [1, 1, 1],
                   [1, 1, 1]])

# 调用函数
result = random_one_in_column(matrix)
print(result)

import numpy as np

def random_one_in_column_optimized(matrix):
    """
    优化版本：在矩阵的每一列中随机地将除一个以外的所有1改为0。
    
    :param matrix: 二维numpy数组
    :return: 修改后的矩阵
    """
    num_rows, num_cols = matrix.shape
    rng = np.random.default_rng()
    
    for col in range(num_cols):
        # 随机选择一个索引，保留该位置的1，其余位置设为0
        random_index = rng.integers(0, num_rows)
        matrix[:, col] = 0
        matrix[random_index, col] = 1
    
    return matrix

# 示例矩阵
matrix = np.array([[1, 1, 1],
                   [1, 1, 1],
                   [1, 1, 1]])

# 调用优化函数
result_optimized = random_one_in_column_optimized(matrix)
print(result_optimized)