利用random模塊生成隨機數

一、random模塊簡介

Python的random模塊提供了一系列生成隨機數的函數，能夠滿足多種需求。這些函數都是偽隨機數生成器，它們產生的數字看起來是隨機的，但實際上是按照確定的演算法計算出來的。使用前，需要先導入random模塊。

    import random

在Python中，random模塊提供的隨機數生成函數可以分為三類：整數生成函數、序列元素隨機生成函數和實數隨機生成函數。下面將介紹每類函數的用法。

二、整數生成函數

整數生成函數生成指定範圍內的整數，包括randrange、randint和choice。

1. randrange函數

randrange函數生成指定範圍內的整數，包括開始值但不包括結束值，也可以指定步長。randrange函數支持的參數如下

• randrange(stop)：生成0~stop之間的整數
• randrange(start, stop[, step])：生成start~stop之間以step為步長的整數

    # 生成10以內的偶數
    print(random.randrange(0, 10, 2))
    
    # 生成0~100的整數
    print(random.randrange(0, 101))

2. randint函數

randint函數生成指定範圍內的整數，包括開始值和結束值。

    # 生成1~100的整數
    print(random.randint(0, 100))

3. choice函數

choice函數從序列中隨機選擇一個元素作為結果，序列可以是字元串、列表或元組。

    # 從列表中隨機選擇一個元素
    print(random.choice(['apple', 'orange', 'banana']))

三、序列元素隨機生成函數

序列元素隨機生成函數可以對序列進行打亂、採樣等操作，包括shuffle和sample函數。

1. shuffle函數

shuffle函數可以將序列中的元素打亂順序。

    # 打亂列表的順序
    lst = [1, 2, 3, 4, 5]
    random.shuffle(lst)
    print(lst)

2. sample函數

sample函數從序列中隨機抽取指定數量的元素作為新的序列。

    # 從列表中隨機抽取3個元素
    lst = [1, 2, 3, 4, 5]
    print(random.sample(lst, 3))

四、實數隨機生成函數

隨機生成實數的函數包括uniform函數和random函數。

1. uniform函數

uniform函數可以生成指定範圍內的浮點數。

    # 生成0~1之間的實數
    print(random.uniform(0, 1))

2. random函數

random函數生成0~1之間的實數。

    # 生成0~1之間的實數
    print(random.random())

五、總結

本文介紹了Python中random模塊中常用的隨機數生成函數，能夠滿足多種需求。使用這些函數可以很方便地生成隨機數，為程序的開發提供更多的可能性。