Python隨機數種子設置：保證重現隨機過程

一、什麼是隨機數種子

在介紹隨機數種子之前，我們先來了解一下什麼是隨機數。隨機數是指在一定範圍內按照一定規律取出的數值，由於取數的規律不可預測，所以這些數值叫作隨機數。事實上，計算機中的隨機數不是真正的隨機數，而是偽隨機數，也就是通過一定演算法生成的看似隨機的數列。

隨機數種子是生成偽隨機數的起始值，也就是生成偽隨機數的演算法中的初始輸入。在使用Python內置的random模塊生成偽隨機數時，如果沒有設置隨機數種子或者種子設為None，那麼每次運行程序生成的隨機數序列都會不同。這給實驗結果的重現帶來了困難，特別是在調試程序、分析數據、研究演算法等工作中，確保生成相同的隨機數序列非常重要。

二、固定隨機數種子

固定隨機數種子可以確保每次程序運行時都生成相同的隨機數序列。 在Python中，可以通過設置隨機數種子來實現這個功能。注意，隨機數種子只需設置一次，每次運行程序時不用重新設置，否則就有可能重新生成一組不同的隨機數序列。

import random

# 設置隨機數種子
random.seed(666)
print(random.randint(1,100))

上述代碼中，我們設置隨機數種子為666，並生成了一個1到100之間的整數。每次運行該代碼，輸出的隨機數都會是66，因為我們指定了隨機數種子。

三、不固定隨機數種子

如果不想設置固定的隨機數種子，那麼可以使用Python內置的os模塊獲取系統的隨機數種子，確保每次程序運行時都使用不同的種子。

import os
import random

# 獲取系統隨機數種子
seeder = random.SystemRandom()
rand1 = seeder.random()
print(rand1)

rand2 = seeder.random()
print(rand2)

上述代碼中，我們通過random.SystemRandom()獲取了系統隨機數種子，並生成了兩個隨機數。每次運行該代碼，輸出的隨機數都會不同，因為每次調用random()都使用的是不同的系統種子。

四、使用時間戳作為隨機數種子

除了使用固定或者不固定的隨機數種子，還可以使用時間戳作為隨機數種子。

import time
import random

# 使用時間戳作為隨機數種子
random.seed(int(time.time()))
print(random.randint(1,100))

上述代碼中，我們通過int(time.time())獲取當前時間戳，並將其作為隨機數種子。每次運行該代碼，輸出的隨機數都會不同。

五、總結

在Python中，隨機數種子是生成偽隨機數的起始值，而固定隨機數種子可以確保每次程序運行時都生成相同的隨機數序列，方便程序調試和結果比對。如果不想使用固定的隨機數種子，可以使用內置的os模塊獲取系統的隨機數種子。另外，時間戳也可以作為隨機數種子，每次運行程序時輸出的隨機數都會不同。