Python random 模块的总结

【 原创作者：小康2021 】

random 模块

random 库是使用随机数的 Python 标准库，使用时候只需要 import random 即可。

从概率论角度来说，随机数是随机产生的数据（比如抛硬币），但是计算机是不可能产生随机值的，真正的随机数也只是在特定条件下产生的确定值，只不过这些条件我们没有理解，或者超出了我们的理解范围。

计算机不能产生真正的随机数，只能产生类似于随机数的伪随机数。 

注：伪随机数是计算机中通过采用梅森旋转算法生成的（伪）随机序列元素

random 模块的作用就是产生伪随机数，其包含了 randint 函数、random 函数、uniform 函数、choice 函数、randrange 函数、sample 函数以及 shuffle 函数等多种与随机有关的函数，下面将着重介绍几种。

=============================== 开 START 始 ===============================

一、randint 函数

1、用法

num = randint(start, end)

产生一个 [ start , end ] 内的一个整数型（int）随机数，其中 start 和 end 必须为整数，且 start <= end 。

2、实例

from random import randint
print(randint(1, 1000))    #在 1 到 1000 之间随机产生一个整数

输出结果为：

666

特别地，当 start 等于 end 的时候，比如：

from random import randint
print(randint(3, 3))    #此时 start = end

输出的结果永远是：

3

3、错误用法

如果 start > end ，那么就会报错：

from random import randint
print(randint(5, 2))    #此时 start > end 

报错内容为：

ValueError: empty range for randrange() (5, 3, -2)

二、random 函数

1、用法

num = random()

产生一个随机生成的浮点型（float）实数，其范围在 [ 0 , 1 ) 内，不包括 1 。

2、实例

from random import random
print(random())    #随机产生一个 0 到 1 且不包括 1 的浮点数
print(10*random())    #随机产生一个 0 到 10 且不包括 10 的浮点数

输出结果为：

0.4167967975536755
7.7058321694517335

三、uniform 函数

1、用法

num = uniform(start, end)

产生一个 [ start , end ] 内的一个浮点型（float）随机数，start 和 end 可以不是整数，且 start 与 end 的顺序可以颠倒。

2、实例

from random import uniform
print(uniform(1.5, 3))
print(uniform(3, 1.5))

这两种用法都是可行的，其输出结果为：

2.485862092821843
1.658384848539999

同时，与 randint 函数相同的是：

from random import uniform
print(uniform(1.5, 1.5))    #此时 start = end

输出结果永远为：

1.5

四、choice 函数

1、用法

value = choice(seq)

seq 可以是一个非空序列，如列表(list)、元组(tuple)、字符串(str)，但不能是集合(set)。

choice 函数会从非空序列中随机选取一个数据作为返回值。

2、实例

from random import choice
print(choice(('you','me','them')))    #此时 seq 为元组（tuple）
print(choice(['我','是','好','学','生']))    #此时 seq 为字符串构成的列表（list）
print(choice([1,2,3,4,5]))    #此时 seq 为整数构成的列表（list）
print(choice('哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili'))    #此时 seq 为字符串（str）

输出结果为：

you
是
2
哔

3、错误用法

如果 seq 是一个集合（set），那么就会报错：

from random import choice
print(choice({'这','是','一','个','集','合'}))    #此时 seq 为一个集合（set）

报错内容为：

TypeError: 'set' object is not subscriptable

五、randrange 函数

1、用法

num = randrange(start, stop, step)

产生一个 [ start , stop ） 以内，间隔为 step 的随机整数，但不包括 stop ，且 start、stop、step 都必须为整数，而且 step ≠ 0 ，start  ≠ stop 。

若 step > 0，则必须 start < stop ；若 step < 0，则必须 start > stop 。

2、实例

from random import randrange
print(randrange(1,101,3))    #从 1 到 101 中以 3 为间隔随机选取一个整数
print(randrange(101,1,-3))    #从 101 到 1 中以 -3 为间隔随机选取一个整数

输出结果为：

40
5

3、错误用法

（1）如果 step = 0，那么就会报错：

from random import randrange
print(randrange(1,4,0))    #此时 step = 0

报错内容为：

ValueError: zero step for randrange()

（2）如果 start = stop ，那么就会报错：

from random import randrange
print(randrange(1,1,1))    #此时 start = end

报错内容为：

ValueError: empty range for randrange() (1, 1, 0)

（3）如果 step < 0 ，而 start < stop ，或者 step > 0 ，而 start > stop 那么就会报错：

from random import randrange
print(randrange(2,5,-2))    #此时 step < 0 ，而 start < end 

报错内容为：

ValueError: empty range for randrange()

4、省略用法

start 和 step 都可以不提供参数，默认是从 0 开始，间隔为 1 。但如果需要指定 step ，则必须先指定 start 。

from random import randrange
print(randrange(4))    #从 0, 1, 2, 3 中随机选取一个整数
print(randrange(1, 4))    #从 1, 2, 3 中随机选取一个整数

输出结果为：

2
3

从中我们可以看出 randrange(start, stop, step) 其实在效果上等同于 choice(range(start, stop, step)) 。

六、sample 函数

1、用法

num = sample(population, x)

population 是一个非空列表序列，x 是需要从列表中随机选取元素的个数，x 的值不可超过 population 的元素个数。

sample 函数会从 population 中随机选取 x 个元素，但其不改变原序列，并将这 x 个元素以一个新列表的形式输出，其中输出的元素没有顺序之分。

2、实例

from random import sample
a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = 'Nice!'
print(sample(a,2))    #从列表 a 中随机选取两个元素
print(sample(b,3))    #从字符串 b 中随机选取三个元素
print(a,b)    #打印原序列

输出结果为：

[3, 5]
['!', 'c', 'e']
[1, 2, 3, 4, 5] Nice!    #原序列未改变

3、错误用法

如果 x 的值超过 population 的元素个数，那么就会报错：

from random import sample
print(sample([1,2,3],4))    #此时 x 的值超过了序列 population 中元素的个数

报错内容为：

ValueError: Sample larger than population or is negative

七、shuffle 函数

1、用法

shuffle(seq)

将序列 seq 中元素的顺序打乱，即改变原来的序列，此处序列 seq 不可为字符串（str）。

2、实例

from random import shuffle
list = ['我','是','大','聪','明']
shuffle(list)    #打乱 list 列表
print(list)

输出结果为：

['大', '聪', '明', '是', '我']

3、错误用法

如果 seq 为字符串（str），那么就会报错：

from random import shuffle
str = '字符串'
shuffle(str)
print(str)

报错内容为：

TypeError: 'str' object does not support item assignment

================================ 结 END 束 ================================

以上内容就是对 random 模块里的一些常用函数的简单总结，原创不易，请大家多多支持！！！