Python 标准库之 random 模块

曾经终败给现在 2024-03-27 09:50 92阅读 0赞

随机数是随机产生的数，比如购买彩票，中奖的号码就是随机的。random 库是用于生成随机数的 Python 标准库，random 库提供如下函数：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>random()</td> 
   <td>生成一个 [0.0, 1.0) 之间的随机小数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>seed(seed)</td> 
   <td>初始化给定的随机数种子</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>randint(a, b)</td> 
   <td>生成一个 [a, b] 之间的随机整数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>uniform(a, b)</td> 
   <td>生成一个 [a, b] 之间的随机小数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>choice(seq)</td> 
   <td>从序列 seq 中随机选择一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>shuffle(seq)</td> 
   <td>将序列 seq 中元素随机排列, 返回打乱后的序列</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1. random.random() ###

random.random() 的功能是生成一个 \[0.0, 1.0) 之间的随机小数，示例如下：

>>> import random
    >>> random.random()
    0.02834747652200631
    >>> random.random()
    0.8357651039198697
    >>> random.random()
    0.43276706790505337

*  调用 3 次 random.random()，产生 3 个不同的数
 *  每次产生的数都是在 \[0.0, 1.0) 之间

### 2. random.seed(seed) ###

计算机使用确定性的算法计算出一个随机数序列。计算机产生的随机数并不真正的随机，但具有类似于随机数的统计特征，如均匀性、独立性等。

计算机根据随机数种子产生随机数序列，如果随机数种子相同，每次产生的随机数序列是相同的；如果随机数种子不同，产生的随机数序列是不同的。

random.seed(seed) 的功能是初始化给定的随机数种子，示例如下：

>>> import random
    >>> random.seed(10)
    >>> random.randint(0, 100)
    73
    >>> random.randint(0, 100)
    4
    >>> random.randint(0, 100)
    54
    >>> random.seed(10)
    >>> random.randint(0, 100)
    73
    >>> random.randint(0, 100)
    4
    >>> random.randint(0, 100)
    54

*  在第 2 行，设定种子为 10
    
     *  在第 4 行，产生第 1 个随机数 73
     *  在第 6 行，产生第 2 个随机数 4
     *  在第 8 行，产生第 3 个随机数 54
 *  在第 9 行，设定种子为 10
    
     *  在第 11 行，产生第 1 个随机数 73
     *  在第 13 行，产生第 2 个随机数 4
     *  在第 15 行，产生第 3 个随机数 54
 *  可以看出，当种子相同时，产生的随机数序列是相同的

*  在第 4 行，产生第 1 个随机数 73
 *  在第 6 行，产生第 2 个随机数 4
 *  在第 8 行，产生第 3 个随机数 54

*  在第 11 行，产生第 1 个随机数 73
 *  在第 13 行，产生第 2 个随机数 4
 *  在第 15 行，产生第 3 个随机数 54

### 3. random.randint(a, b) ###

random.randint(a, b) 的功能是生成一个 \[a, b\] 之间的随机整数，示例如下：

>>> import random
    >>> random.randint(0, 2)
    1
    >>> random.randint(0, 2)
    0
    >>> random.randint(0, 2)
    1
    >>> random.randint(0, 2)
    2

在例子中，randint(0, 2) 产生 \[0, 2\] 之间的随机整数。

### 4. random.uniform(a, b) ###

random.uniform(a, b) 的功能是生成一个 \[a, b\] 之间的随机小数，示例如下：

>>> import random
    >>> random.uniform(0, 2)
    0.20000054219225438
    >>> random.uniform(0, 2)
    1.4472780206791538
    >>> random.uniform(0, 2)
    0.5927807855738692

在例子中，uniform(0, 2) 产生 \[0, 2\] 之间的随机小数。

### 5. random.choice(seq) ###

random.choice(seq) 的功能是从序列 seq 中随机选择一个元素，示例如下：

>>> import random
    >>> seq = [1, 2, 3, 4]
    >>> random.choice(seq)
    3
    >>> random.choice(seq)
    1

*  在第 4 行，第一次随机选择元素 3
 *  在第 6 行，第一次随机选择元素 1

### 6. random.shuffle(seq) ###

random.shuffle(seq) 的功能是将序列 seq 中元素随机排列, 返回打乱后的序列，示例如下：

>>> import random
    >>> seq = [1, 2, 3, 4]
    >>> random.shuffle(seq)
    >>> seq
    [1, 3, 2, 4]

*  在第 2 行，建立一个有序列表
 *  在第 3 行，使用 shuffle 将原来的有序列表重新随机排序