python中的亂數種子seed()用法說明

2022-07-18 22:05:06

python亂數種子seed()

栗子1

import numpy as np
import random
random.seed(0)

np.random.seed(0)
print(np.random.rand(2))
print(np.random.rand(2))

結果為：

[0.5488135 0.71518937]
[0.60276338 0.54488318]

再次執行結果為：

[0.5488135 0.71518937]
[0.60276338 0.54488318]

想要在同一個程式中產生同一組亂數,需要在下一個函數設定一個相同的隨機種子

import numpy as np
import random
random.seed(0)

np.random.seed(0)
print(np.random.rand(2))
np.random.seed(0)
print(np.random.rand(2))

結果為：

[0.5488135 0.71518937]
[0.5488135 0.71518937]

栗子2

import random
random.seed(0)

print("1: ", random.random())
# 生成同一個亂數
random.seed(0)
print("2: ", random.random())
print("3: ", random.random())
print("4: ", random.random())
# 生成同一個亂數
random.seed(0)
print("5: ", random.random())
print("6: ", random.random())
print("7: ", random.random())

結果為：

1: 0.8444218515250481
2: 0.8444218515250481
3: 0.7579544029403025
4: 0.420571580830845
5: 0.8444218515250481
6: 0.7579544029403025
7: 0.420571580830845

random.seed(0)，其中的0是對應的亂數的種子，如果不設定這個值，則系統根據時間來自己選擇這個值，此時每次生成的亂數因時間差異而不同。

生成的結果與程式碼執行的的次數沒有什麼關係。分析結果可知，輸出值相同，與距離亂數種子間隔也相同。由以上分析可見，1,2,5相同；3,6相同；4、7相同。

隨機種子的詳解

什麼是隨機種子？

我們知道，亂數是通過一些複雜的數學演演算法得到的，那麼 隨機種子（Random Seed）就是這些亂數的初始值。

一般計算機裡面產生的亂數都是偽亂數。偽亂數，也是就一個一直不變的數。

import numpy as np
 
num = 0
while (num < 5):
    np.random.seed(0)
    print(np.random.rand(1,5)) # 得到一個範圍從0到1的 1行5列的亂數
    num += 1
 
print('-------------------------')

結果：

由結果可以看出來，這些都是偽亂數，也就是一直不變的亂數，所以我們可以通過輸入隨機種子，得到一個初始固定的亂數。隨機種子的初始值，是一直不變的。

我們把隨機種子的賦值，放到迴圈外面，意思是隻初始化一次

import numpy as np
 
num = 0
np.random.seed(0)
while (num < 5):
 
    print(np.random.rand(1,5))
    num += 1
 
print('-------------------------')

看到，結果就不一樣了，但是初始化第一行的結果還是一樣的，這說明初始值一樣，而且你會發現，無論你執行多少遍，有了隨機種子，執行的結果都是一樣的

但我們不需要隨機種子的時候，把隨機種子的賦值註釋掉

import numpy as np
 
num = 0
#np.random.seed(0)
while (num < 5):
 
    print(np.random.rand(1,5))
    num += 1
 
print('-------------------------')

第一次結果：

第二次結果：

第三次結果：

此時結果就是完全隨機，沒有一點章法。

所以我總結就是，通過隨機種子，通過一些複雜的數學演演算法，你可以得到一組有規律的亂數，而隨機種子就是這個亂數的初始值。隨機種子相同，得到的亂數一定也相同。

隨機種子計算亂數的計算方法

一般種子可以以當前的系統時間，這是完全隨機的

演演算法1：平方取中法。

1）將種子設為X0，並mod 10000得到4位元數

2）將它平方得到一個8位元數（不足8位元時前面補0）

3）取中間的4位元數可得到下一個4位元亂數X1

4）重複1-3步，即可產生多個亂數

這個演演算法的一個主要缺點是最終它會退化成0，不能繼續產生亂數。

演演算法2：線性同餘法

1）將種子設為X0，

2）用一個演演算法X(n+1）=(a*X(n)+b) mod c產生X(n+1）

一般將c取得很大，可產生0到c-1之間的偽亂數

該演演算法的一個缺點是會出現迴圈。

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。

python中的亂數種子seed()用法說明

目錄

python亂數種子seed()

栗子1

栗子2

隨機種子的詳解

什麼是隨機種子？

隨機種子計算亂數的計算方法

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