Python中如何使用種子生成隨機數

一、使用random庫生成隨機數

Python中自帶Random庫，可以利用其中的randint函數來生成隨機數。如下所示：

import random

random.seed(10) # 設置隨機數種子為10
print(random.randint(1, 10)) # 生成1到10之間的整數

其中，seed函數用於設置隨機種子，可以保證在相同的種子下生成的隨機數是一樣的，這在某些實驗環境下是必要的。然後利用randint函數來生成1到10之間的隨機整數。

當然，Random庫還提供了其他一些常用的隨機生成函數，如：

import random

random.seed(10)
print(random.random()) # 生成0到1之間的隨機小數
print(random.uniform(1, 10)) # 生成1到10之間的隨機小數
print(random.choice(['apple', 'banana', 'orange'])) # 在列表中隨機選擇一個元素

二、使用numpy庫生成隨機數組

在科學計算領域，numpy庫也是非常常用的一個庫。其提供了更加高效靈活的隨機數生成功能。

首先，需要導入numpy庫。然後可以利用numpy.random模塊中的一些函數來生成隨機數或隨機數組。

以下是兩個例子：

import numpy as np

np.random.seed(10) # 設置隨機數種子為10
print(np.random.randint(1, 10, size=(3, 3))) # 生成一個3行3列的矩陣，元素在1到10之間

import numpy as np

np.random.seed(10)
print(np.random.normal(0, 1, size=(3, 3))) # 生成一個3行3列的矩陣，元素服從均值為0，方差為1的正態分布

三、使用Python內置hash函數生成隨機數

在一些特殊場景中，也可以使用Python內置的hash函數來生成偽隨機數。

如下所示：

import hashlib

seed = 'seed'
hash_object = hashlib.md5(seed.encode('utf-8'))
random_number = int(hash_object.hexdigest(), 16) % 100 # 生成0到100之間的隨機整數
print(random_number)

這裡使用md5函數將種子字符串轉換為哈希值，並映射到0到100之間的整數。需要注意，這種方法雖然可以生成偽隨機數，但是安全性不高，不能用於需要高安全性的場合。