Python - random 庫的詳細使用

小菠蘿測試筆記發表於2021-06-03
Pythonrandom

前言

  • 為啥突然寫這個？因為用到就寫唄，感覺對生成資料很有用，之前都是百度別人的，今天來對著官方文件寫，超級標準！
  • 這邊只講常用的，看了下文件還有什麼數學方法，太高階好像用不上

 

返回整數

random.randrange

語法格式

兩種寫法

random.randrange(stop)
random.randrange(start, stop[, step])
  • start：起始數字，包含（取得到 start 這個值）
  • stop：末尾數字，不包含（取不到 stop 這個值）
  • step：步長

 

實際栗子

# 栗子一
for i in range(5):
    print(random.randrange(20))

####
17
4
7
7
4


# 栗子二
for i in range(5):
    print(random.randrange(10, 20))

####
13
14
11
17
17


# 栗子三
for i in range(5):
    print(random.randrange(10, 20, 2))

####
12
12
14
14
10

 

random.randint

語法格式

  • 返回隨機整數 N 滿足 a <= N <= b
  • 相當於 randrange(a, b+1)
random.randint(a, b)

 

實際栗子

for i in range(5):
    print(random.randint(0,20))

####
19
20
11
6
3

a、b 都可以取得到哦

 

返回浮點數

random.random()

語法格式

返回 [0.0, 1.0) 範圍內的下一個隨機浮點數

random.random()

 

實際栗子

# 栗子一
for i in range(5):
    print(random.random())

####
0.9829492243165335
0.43473506430105724
0.5198709187243076
0.6437884305820736
0.7216771961168909


# 栗子二
for i in range(5):
    print(math.ceil(random.random() * 1000))

####
772
352
321
62
127

 

random.uniform(a, b)

語法格式

  • 返回一個隨機浮點數 N
  • 當 a <= b 時，a <= N <= b
  • 當 b < a 時， b <= N <= a
random.uniform(a, b)

 

實際栗子

# 栗子一
for i in range(5):
    print(random.uniform(1, 10))

####
2.6200262089754593
9.220506911469235
3.0206896704014783
9.670905330339174
1.170694187192196


# 栗子二
for i in range(5):
    print(random.uniform(8, 2))

####
2.696842757954265
6.058794935110275
7.567631220015144
2.2057698202258074
4.454083664106361

 

傳遞列表作為引數

random.choice

語法格式

  • 從非空序列 seq 返回一個隨機元素
  • 如果 seq 為空，會丟擲 IndexError
random.choice(seq)

 

實際栗子

# 數字陣列
print(random.choice([1, 2, 3, 4, 5]))
# 字母陣列
print(random.choice(["a", "b", "c"]))
# 字母元組
print(random.choice(("a", "b", "c")))
# 字串
print(random.choice("abcdef"))
# string 模組返回的大小寫字母字串
print(random.choice(string.ascii_letters))
# string 模組返回的數字字串
print(random.choice(string.digits))
# string 模組返回的數字字串+大小寫字母字串
print(random.choice(string.digits + string.ascii_uppercase))


####
5
c
c
e
l
2
F

 

random.choices

語法格式

  • populaiton：序列
  • weights：普通權重
  • cum_weights：累加權重
  • k：選擇次數
  • weights 和 cum_weights 不能同時傳，只能選擇一個來傳
random.choices(population, weights=None, *, cum_weights=None, k=1) 

看的迷迷糊糊啥意思。。？來看栗子。。

 

不帶引數的栗子

a = [1,2,3,4,5]
print(random.choices(a,k=5))

# 結果
[5, 5, 3, 1, 5]

可以重複取元素

 

帶 weight 的栗子一

a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(random.choices(a, weights=[0, 0, 1, 0, 0], k=5))

# 結果
[3,3,3,3,3]
  • 序列有多長，weights 對應的序列就得多長，每個位置都是一一對應
  • 像這裡，3 的權重是 1，其他是 0 ，所以每次都取 3，因為它的權重最高，其他元素沒有權重

 

帶 weight 的栗子二

a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(random.choices(a, weights=[0, 2, 1, 0, 0], k=5))

# 結果
[2, 2, 2, 2, 3]

2 的權重更大，所以取到它的概率更高

 

帶 cum_weights 的栗子

a = [1, 2, 3, 4, 5]

print(random.choices(a, cum_weights=[1, 1, 1, 1, 1], k=5))

print(random.choices(a, cum_weights=[1, 4, 4, 4, 4], k=5))

print(random.choices(a, cum_weights=[1, 2, 3, 4, 5], k=5))

# 結果
[1, 1, 1, 1, 1]
[2, 2, 1, 2, 1]
[5, 5, 1, 4, 2]

是不是看不懂？我也看不懂，但其實就是普通權重相加而已

 

cum_weights=[1, 1, 1, 1, 1] 

  • 等價於 weights=[1, 0, 0, 0, 0]
  • [1,1+0,1+0+0,1+0+0+0,1+0+0+0+0]
  • 看懂了沒，太反人類了。。

 

cum_weights=[1, 4, 4, 4, 4] 

  • 等價於 weights=[1, 3, 0, 0, 0]
  • [1,1+3,1+3+0,1+3+0+0,1+3+0+0+0]

 

random.shuffle

語法格式

  • 將序列 x 隨機打亂位置
  • 只能是列表[]，元組、字串會報錯哦
  • random 暫時沒找到有什麼用，可以忽略
random.shuffle(x[, random])

 

實際栗子

# 數字陣列
a = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(a)
print(a)

# 字母陣列
b = ["a", "b", "c"]
random.shuffle(b)
print(b)


####
[3, 5, 2, 4, 1]
['a', 'c', 'b']

 

random.sample

語法格式

  • 從 population 中取 k 個元素，組成新的列表並返回
  • 每次取元素都是不重複的，所以 population 的長度必須 ≥ k，否則會報錯
random.sample(population, k)

 

實際栗子

全都是 k=3 

# 數字陣列
print(random.sample([1, 2, 3, 4, 5], 3))
# 字母陣列
print(random.sample(["a", "b", "c"], 3))
# 字母元組
print(random.sample(("a", "b", "c"), 3))
# 字串
print(random.sample("abcdef", 3))
# string 模組返回的大小寫字母字串
print(random.sample(string.ascii_letters, 3))
# string 模組返回的數字字串
print(random.sample(string.digits, 3))
# string 模組返回的數字字串+大小寫字母字串
print(random.sample(string.digits + string.ascii_uppercase, 3))

####
[2, 1, 3]
['b', 'c', 'a']
['a', 'b', 'c']
['a', 'f', 'b']
['M', 'w', 'W']
['7', '1', '5']
['R', '8', 'O']

 

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