Python中random模块的功能

本文详细介绍了Python中random模块的使用方法,包括生成0到1的随机浮点数、指定范围内的随机浮点数和整数、从序列中选择随机元素、列表元素随机排序以及从序列中随机抽取指定长度的片段等功能。

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Python中的random模块用于生成随机数

下面具体介绍random模块的功能:

1、random.random() # 用于生成一个0到1的随机浮点数:0<=n<1.0

import random
ret = random.random()
print(ret)
结果:
ret : 0.8947529143749732

2、random.uniform(a,b) # 用于生成一个指定范围的随机浮点数,两个参数其中一个是上限,一个是下限,如果a>b,则生成的随机数n:a<=n<=b。如果a<b,则b<=n<=a

import random
ret1 = random.uniform(1,10)
ret2 = random.uniform(10,1)
print(ret1)
print(ret2)
结果:
ret1 : 3.674080751273465
ret2 : 4.428659179457661

3、random.randint(a,b) # 用于生成一个指定范围内的整数,其中参数a是下限,参数b是上限,生成的随机数n:a<=n<=b

import random
ret = random.randint(1,10)
print(ret)
结果:
ret : 5

4、random.randrange([start],stop[,step]) # 从指定范围内,按指定基数递增的集合中获取一个随机数。random.randrange(10,30,2),结果相当于从[10,12,14,16,…26,28]序列中获取一个随机数,random.randrange(10,30,2)在结果上与random.choice(range(10,30,2))等效。

import random
ret = random.randrange(10,30,2)
print(ret)
结果:
ret : 24

5、random.choice(sequence) # random.choice从序列中获取一个随机元素,其函数原型为:random.choice(sequence),参数sequence表示一个有序类型,这里要说明一下:sequence在Python不是一中特定的类型,而是泛指一系列的类型。list,tuple,字符串都属于sequence

import random
lst = ['python','C',[1,2,3],5,6,7]
str1 = ('I love python')
ret1 = random.choice(lst)
ret2 = random.choice(str1)
print(ret1)
print(ret2)
结果:
ret1 : C
ret2 : t

6、random.shuffle(x[,random]) # 用于将一个列表中的元素打乱,即将列表内的元素随机排序

import random
lst = ['A','B','C','D','E']
random.shuffle(lst)
print(lst)
结果:
lst : ['B', 'E', 'D', 'A', 'C']

7、random.sample(sequence,k) # 从指定序列中随机获取指定长度的片断并随机排序。注意:sample函数不会修改原有的序列

import random
lst = [1,2,3,4,5,6]
ret = random.sample(lst)
print(lst)
print(ret)
结果:
lst :[1, 2, 3, 4, 5]
ret : [3, 5, 2]
<think>我们被要求使用中文回答,并且按照给定的格式要求(行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$并单独成段)。用户的问题是关于Python random模块生成随机数的用法。 根据引用[1]-[5],我们可以总结出random模块的常用函数和方法。我们将按照以下结构回答: 1. 引入random模块 2. 生成随机浮点数:random(), uniform(a, b) 3. 生成随机整数:randint(a, b), randrange(start, stop[, step]) 4. 随机选择:choice(seq), choices(population, weights=None, cum_weights=None, k=1) 5. 打乱顺序:shuffle(x) 6. 随机样本:sample(population, k) 7. 设置随机种子:seed(a=None, version=2) 同时,我们需要在回答末尾生成相关问题。 注意:引用标识要自然地添加在引用内容的末尾。由于引用内容来自多个引用,我们将根据内容标注引用。 开始回答:</think>### Python random模块生成随机数用法详解 Python的`random`模块提供了多种生成随机数的方法,以下是核心功能及示例: #### 1. **基础随机数生成** - **`random()`**:生成$[0.0, 1.0)$范围内的随机浮点数 ```python import random print(random.random()) # 输出如:0.548813502449 ``` - **`uniform(a, b)`**:生成$[a, b]$范围内的随机浮点数 ```python print(random.uniform(2.5, 5.5)) # 输出如:3.782 ``` #### 2. **随机整数生成** - **`randint(a, b)`**:生成$[a, b]$范围内的随机整数(含端点) ```python print(random.randint(1, 10)) # 输出如:7 ``` - **`randrange(start, stop[, step])`**:按步长生成随机整数 ```python print(random.randrange(0, 100, 10)) # 输出如:30(步长为10) ``` #### 3. **序列随机操作** - **`choice(seq)`**:从序列中随机选择一个元素 ```python fruits = ['apple', 'banana', 'cherry'] print(random.choice(fruits)) # 输出如:'banana' ``` - **`choices(population, weights=None, k)`**:带权重随机选择多个元素(可重复) ```python print(random.choices(fruits, weights=[2,1,1], k=2)) # 输出如:['apple', 'apple'] ``` - **`shuffle(x)`**:原地打乱序列顺序 ```python cards = [1, 2, 3, 4, 5] random.shuffle(cards) # 结果如:[3, 1, 5, 2, 4] ``` - **`sample(population, k)`**:从总体中抽取$k$个唯一元素(无重复) ```python print(random.sample(range(100), 5)) # 输出如:[42, 17, 88, 53, 6] ``` #### 4. **随机种子控制** - **`seed(a=None)`**:初始化随机数生成器,确保结果可复现 ```python random.seed(42) # 固定种子后,每次运行生成相同随机数 print(random.randint(1,100)) # 总是输出82 ``` #### 5. **应用场景示例** ```python # 石头剪刀布游戏(简化版) actions = ['石头', '剪刀', '布'] player_choice = input("输入选择(石头/剪刀/布): ") computer_choice = random.choice(actions) print(f"电脑出:{computer_choice}") # 胜负逻辑(此处省略)... ``` > **注意**: > - 随机数适用于模拟、游戏、抽样等场景,但**不适用于密码学**(需用`secrets`模块)[^1] > - 设置随机种子在需要可重复实验时非常关键(如机器学习)[^4]
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