《Python Cookbook 3rd》笔记（3.11）：随机选择

青旅半醒 2022-12-22 06:11 139阅读 0赞

# 随机选择 #

## 问题 ##

你想从一个序列中随机抽取若干元素，或者想生成几个随机数。

## 解法 ##

random 模块有大量的函数用来产生随机数和随机选择元素。比如，要想从一个序列中随机的抽取一个元素，可以使用 random.choice() ：

>>> import random
    >>> values = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
    >>> random.choice(values)
    2
    >>> random.choice(values)
    3
    >>> random.choice(values)
    1
    >>> random.choice(values)
    4
    >>> random.choice(values)
    6
    >>>

为了提取出 N 个不同元素的样本用来做进一步的操作，可以使用 random.sample()：

>>> random.sample(values, 2)
    [6, 2]
    >>> random.sample(values, 2)
    [4, 3]
    >>> random.sample(values, 3)
    [4, 3, 1]
    >>> random.sample(values, 3)
    [5, 4, 1]
    >>>

如果你仅仅只是想打乱序列中元素的顺序，可以使用 random.shuffle() ：

>>> random.shuffle(values)
    >>> values
    [2, 4, 6, 5, 3, 1]
    >>> random.shuffle(values)
    >>> values
    [3, 5, 2, 1, 6, 4]
    >>>

生成随机整数，请使用 random.randint()：

>>> random.randint(0,10)
    2
    >>> random.randint(0,10)
    5
    >>> random.randint(0,10)
    0
    >>> random.randint(0,10)
    7
    >>> random.randint(0,10)
    10
    >>> random.randint(0,10)
    3
    >>>

为了生成 0 到 1 范围内均匀分布的浮点数，使用 random.random() ：

>>> random.random()
    0.9406677561675867
    >>> random.random()
    0.133129581343897
    >>> random.random()
    0.4144991136919316
    >>>

如果要获取 N 位随机位 (二进制) 的整数，使用 random.getrandbits() ：

>>> random.getrandbits(200)
    335837000776573622800628485064121869519521710558559406913275
    >>>

## 讨论 ##

random 模块使用 Mersenne Twister 算法来计算生成随机数。这是一个确定性算法，但是你可以通过 random.seed() 函数修改初始化种子。比如：

random.seed() # Seed based on system time or os.urandom()
    random.seed(12345) # Seed based on integer given
    random.seed(b'bytedata') # Seed based on byte data

除了上述介绍的功能， random 模块还包含基于均匀分布、高斯分布和其他分布的随机数生成函数。比如， random.uniform() 计算均匀分布随机数， random.gauss() 计算正态分布随机数。对于其他的分布情况请参考在线文档。

在 random 模块中的函数不应该用在和密码学相关的程序中。如果你确实需要类似的功能，可以使用 ssl 模块中相应的函数。比如， ssl.RAND bytes() 可以用来生成一个安全的随机字节序列。