Python中的Numpy库之random中random、rand、randn、randint的用法

妖狐艹你老母 2022-12-23 00:35 202阅读 0赞

## 在Numpy中一切皆矩阵 ##

### 1、random ###

首先来看一下它的函数定义，主要看他的接受的`参数`，（虽然在函数体里什么都没有，但是照样能用它产生数据，这里由于水平原因，不再继续深入探究）

def random(size=None): # real signature unknown; restored from __doc__
        """ random(size=None) 返回值，这里没有遵循什么分布规律，只是简单的生成0-1的浮点数，且左闭右开 Return random floats in the half-open interval [0.0, 1.0). Alias for `random_sample` to ease forward-porting to the new random API. """
        pass

我们分两种情况来探究，这个`size`参数。

##### 情况一 #####

直接给参数传一个整数，即`size=3`

print(np.random.random(3))

返回值：是一个一维数组，`注意他不是列表`

> \[0.20367297 0.55265547 0.72267248\]

##### 情况二 #####

给参数传一个元组，即`size=(3, 3)`

print(np.random.random((3, 3)))

返回值：是一个二维数组

> \[\[8.88325725e-01 7.05841883e-01 1.38825064e-01\]  
> \[4.89045258e-01 7.25233743e-01 8.95902437e-02\]  
> \[3.62093551e-01 5.59233974e-01 1.84422779e-04\]\]

##### 说明：①情况一中的整数也可以写成元组，只不过我们为了省事，不这么写；②元组也可以换成列表类型 #####

### 2、randint ###

还是主要看前三个参数，其中size和上面的一样，我们分别来探究三个参数对返回值的影响。最后一个是返回值类型，在理不做讨论。  
这个家伙也是，函数体里啥都没有  
![在这里插入图片描述][20201120215242167.png_pic_center]

##### 情况一： #####

只对第一个参数赋值，后面两个有默认值，我们这里先不管他们。

print(np.random.randint(10))

返回值：仅仅得到一个整数，且得到的整数总是小于lower

> 9

##### 情况二： #####

对前两个参数赋值，注意`high>lower`，即第二个参数要大于第一个参数的值

print(np.random.randint(10, 23))

返回值：仅仅得到一个整数，得到的整数总是在lower和high之间

> 17

##### 情况三： #####

三个参数都赋值

print(np.random.randint(10, 22, (3, 2)))

> \[\[18 11\]  
> \[18 16\]  
> \[10 17\]\]

##### 说明：①lower和high均可以为浮点数；②其实只对lower赋值，相当于lower=0，high=所赋值的lower；③可以只对lower和size赋值 #####

### 2、randn和rand ###

这两个放一起说，因为他们的参数一样，只不过生成的随机数的分布不同。

还是老规矩，先看函数定义：

#### rand ####

![在这里插入图片描述][20201120221516305.png_pic_center]

#### randn ####

![在这里插入图片描述][20201120221617223.png_pic_center]  
看到了吧，他们是何其相似，连注解都一样。

下面来说说，`dn`是什么，其实，最关键的还是对``符号的理解，它相当于把一个元组数据拆分成一个个具体的数值。  
来看两个例子，了解一下他的参数返回的值，就明白了。

##### 情况一： #####

print(np.random.rand(2))

返回结果：

> \[0.57531079 0.67555903\]

##### 情况二： #####

print(np.random.rand(2, 3))

返回结果：

> \[\[0.61497674 0.199005 0.4309077 \]  
> \[0.02964575 0.70530525 0.26741078\]\]

###### 再来说说他们的分布， ######

rand是uniform分布。详细解释，看[百度百科][Link 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNjIxMzYy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
randn是正态分布，这个就不放图了，大家都懂。

怎么区分他们的分布，带`n`的是正态分布。

[20201120215242167.png_pic_center]: /images/20221120/ef3096e6f27340d2a739752288abb43d.png
[20201120221516305.png_pic_center]: /images/20221120/5996ec29581e465d8bf37b2d6f52542b.png
[20201120221617223.png_pic_center]: /images/20221120/06b87b31030846b59a59d1e8efe4fd5c.png
[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E5%9D%87%E5%8C%80%E5%88%86%E5%B8%83/954451?fr=aladdin
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