Python偽亂數模組random詳解

2022-03-10 16:00:30

random模組

該模組實現了各種分佈的偽亂數生成器。(包括在實數軸上計算均勻、正態（高斯）、對數正態、負指數、伽馬和貝塔分佈的函數)不應將此模組的偽隨機生成器用於安全目的。有關安全性或加密用途，請使用secrets模組。

下面列舉一下該模組常用的功能。

random.seed

random.seed(a=None, version=2)

初始化亂數生成器,如果a被省略或為None，則使用當前系統時間。如果作業系統提供隨機源，則使用它們而不是系統時間。當你的seed是相同的情況下，你多次執行得到的亂數序列是相同的。因為Mersenne Twister的完全確定性，因此random模組產生的亂數不適合加密目的。

常用整數隨機函數

random.randrange(stop)
random.randrange(start, stop[, step])

randrange()返回一個[start, stop)區間內隨機選擇的元素。

random.randint(a, b)

返回隨機整數 N 滿足 a <= N <= b。相當於 randrange(a, b+1)。

常用序列隨機函數

random.choice(seq)

從非空序列 seq 返回一個隨機元素。如果 seq 為空，則引發 IndexError。

random.shuffle(x[, random])

將序列 x 隨機打亂位置。（在原來的序列上進行，不會生成新的序列。）

可選引數 random 是一個函數，在 [0.0, 1.0) 中返回隨機浮點數；預設情況下是函數 random.random() 。

random.sample(population, k, *, counts=None)

返回從總體序列或集合中選擇的唯一元素的 k 長度列表。用於無重複的隨機抽樣。（抽獎常用的函數）下面是一個抽獎的例子。

有30000人蔘加了Python程式設計活動，然後抽取1000人進行獎勵。其中一等獎20人，二等獎30人，三等獎50人，四等獎200人，五等獎700人。

上述的抽獎活動，可以用如下的程式碼完成。

res = random.sample(range(1, 30001), 1000)
print("一等獎名單:", res[:20])
print("二等獎名單:", res[20:50])
print("三等獎名單:", res[50:100])
print("四等獎名單:", res[100:300])
print("五等獎名單:", res[300:])

而且，這樣產生的抽獎結果也將是可控的。例如，我們需要3號中一等獎，33號中二等獎，333號中三等獎。程式碼如下：

all_list = [x for x in range(1, 30001) if x not in[3, 33, 333]]
res = random.sample(all_list, 997)
# 暗箱操作
res.insert(random.randint(0, 10), 3)    # 將3號摻入前10
res.insert(random.randint(30, 40), 33)  # 將33號摻入30-40之間
res.insert(random.randint(70, 90), 333) # 將333摻入到70-90之間

print("一等獎名單:", res[:20])
print("二等獎名單:", res[20:50])
print("三等獎名單:", res[50:100])
print("四等獎名單:", res[100:300])
print("五等獎名單:", res[300:])