詳解Python基礎random模組隨機數的生成

2022-09-29 13:18:17 字數 4126 閱讀 3158

隨機數參與的應用場景大家一定不會陌生,比如密碼加鹽時會在原密碼上關聯一串隨機數,蒙特卡洛演算法會通過隨機數取樣等等。python內建的random模組提供了生成隨機數的方法,使用這些方法時需要匯入random模組。

import random

下面介紹下python內建的random模組的幾種生成隨機數的方法。

1、random.random() 隨機生成 0 到 1 之間的浮點數[0.0, 1.0) 。

print("random: ", random.random())

#random: 0.5714025946899135

2、random.randint(a , b) 隨機生成 a 與 b 之間的整數[a, b]。

prin程式設計客棧t("randint: ", random.randint(6,8))

#randint: 8

3、random.randrange(start,stop,step)按步長step隨機在上下限範圍內取乙個隨機數。

print("randrange: ",random.randrange(20,100,5))

#randrange: 85

4、random.uniform(a, b) 隨機生成 a 與 b 之間的浮點數[a, b]。

print("uniform: ",random.uniform(5,10))

#uniform: 5.119790163375776

5、random.choice() 從列表中隨機取出乙個元素,比如列表、元祖、字串等。注意的是,該方法需要引數非空,否則會丟擲 indexerror 的錯誤。

print("choice: ",random.choice("www.yuanxiao.net"))

#choice: y

6、random.shuffle(items) 把列表 items 中的元素隨機打亂。注意的是,如果不想修改原來的列表,可以使用 copy 模組先拷貝乙份原來的列表。

num = [1, 2, 3, 4, 5]

random.shuffle(num)

print("shuffle: ",num)

#shuffle: [1, 3, 5, 4, 2]

7、random.sample(items, n) 從列表 items 中隨機取出 n 個元素。

num = [1, 2, 3, 4, 5]

print("sample: ",random.sample(num, 3))

#sample: [4, 1, 5]

python 的random模組產生的隨機數其實是偽隨機數,依賴於特殊演算法和指定不確定因素(種子seed)來實現。如randint方法生成一定範圍內的隨機數,會先指定乙個特定的seed,將seed通過特定的隨機數產生演算法,得到一定範圍內隨機分布的隨機數。因此對於同乙個seed值的輸入產生的隨機數會相同,省略引數則意味著使用當前系統時間秒數作為種子值,達到每次執行產生的隨機數都不一樣。

random.seed(2)

print("random: ", random.random())

#random: 0.9560342718892494

random.seed(3)

print("random: ", random.random())

#random: 0.23796462709189137

random.seed(3)#同乙個種子值,產生的隨機數相同

print("random: ", random.random())

#random: 0.23796462709189137

numpy庫也提供了random模組,用於生成多維度陣列形式的隨機數。使用時需要匯入numpy庫。

import numpy as np

下面介紹下numpy庫的random模組的幾種生成隨機數的方法。

1、numpy.random.rand(d0,d1,…程式設計客棧,dn)

print("np.random.rand:\n {}".format(np.random.rand(4,2))) # shape: 4*3

"""np.random.rand:

[[0.5488135 0.71518937]

[0.60276338 0.54488318]

[0.4236548 0.64589411]

[0.43758721 0.891773 ]]

"""print("np.random.rand:\n {}".format(np.random.rand(4,3,2))) # shape: 4*3*2

"""np.random.rand:

[[[0.96366276 0.38344152]

[0.79172504 0.52889492]

[0.56804456 0.92559664]]

[[0.07103606 0.0871293 ]

[0.0202184 0.83261985]

[0.77815675 0.87001215]]

[[0.97861834 0.79915856]

[0.46147936 0.78052918]

[0.11827443 0.63992102]]

[[0.14335329 0.94466892]

[0.52184832 0.41466194]

[0.26455561 0.77423369]]]

"""2、numpy.random.randn(d0,d1,…,dn)

print("np.random.randn:\n {}".format(np.random.randn())) # 當沒有引數時,返回單個資料

"""np.random.randn:

2.2697546239876076

"""print("np.random.randn:\n {}".format(np.random.randn(2,4)))

"""np.random.randn:

[[-1.45436567 0.04575852 -0.18718385 1.53277921]

[ 1.46935877 0.15494743 0.37816252 -0.88778575]]

"""print("np.random.randn:\n {}".format(np.random.randn(4,3,2)))

"""np.random.randn:

[[[-1.98079647 -0.34791215]

[ 0.15634897 1.23029068]

[ 1.20237985 -0.38732682]]

[[-0.30230275 -1.04855297]

[-1.42001794 -1.70627019]

[ 1.9507754 -0.50965218]]

[[-0.4380743 -1.25279536]

[ 0.77749036 -1.61389785]

[-0.21274028 -0.89546656]]

[[ 0.3869025 -0.51080514]

[-1.18063218 -0.02818223]

[ 0.42833187 0.06651722]]]

"""3、numpy程式設計客棧.random.randint(low, high=none, size=none, dtype='l')

print("np.random.randint:\n {}".format(np.random.randint(1,size=5)))# 返回[0,1)之間的整數,所以只有0

"""np.random.randint:

[0 0 0 0 0]

"""print("np.random.randint:\n {}".format(np.random.randint(1,5)))# 返回1個[1,5)時間的隨機整數

"""np.randwww.cppcns.comom.randint:

2"""

print("np.random.randint:\n {}".format(np.random.randint(-5,5,size=(2,2))))

"""np.random.randint:

[[-5 -3]

[ 2 -3]]

"""4、numpy.random.seed()

本文標題: 詳解python基礎random模組隨機數的生成

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