扣丁講述Python隨機數(shù)如何生成模塊random
2017-12-20 10:10:39
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相信我們大家都看過不同的Python隨機數(shù)如何生成模塊random的方式，每個Python開發(fā)工程師都耳熟能詳，但是具體的是什么?今天就讓我們扣丁學堂為你詳細講解。
一、概述
random模塊用于生成偽隨機數(shù)之所以稱之為偽隨機數(shù)，是因為真正意義上的隨機數(shù)(或者隨機事件)在某次產(chǎn)生過程中是按照實驗過程中表現(xiàn)的分布概率隨機產(chǎn)生的，其結果是不可預測的，是不可見的。而計算機中的隨機函數(shù)是按照一定算法模擬產(chǎn)生的，其結果是確定的，是可見的。我們可以這樣認為這個可預見的結果其出現(xiàn)的概率是100%。所以用計算機隨機函數(shù)所產(chǎn)生的“隨機數(shù)”并不隨機，是偽隨機數(shù)。計算機的偽隨機數(shù)是由隨機種子根據(jù)一定的計算方法計算出來的數(shù)值。所以，只要計算方法一定，隨機種子一定，那么產(chǎn)生的隨機數(shù)就是固定的。只要用戶或第三方不設置隨機種子，那么在默認情況下隨機種子來自系統(tǒng)時鐘。
Python的這個庫在底層使用通用的算法，經(jīng)過長久的考驗，可靠性沒得說，但絕對不能用于密碼相關的功能。
二、基本方法
random.seed(a=None,version=2)
初始化偽隨機數(shù)生成器。如果未提供a或者a=None，則使用系統(tǒng)時間為種子。如果a是一個整數(shù)，則作為種子。
random.getstate()
返回一個當前生成器的內部狀態(tài)的對象
random.setstate(state)
傳入一個先前利用getstate方法獲得的狀態(tài)對象，使得生成器恢復到這個狀態(tài)。
random.getrandbits(k)
返回一個不大于K位的Python整數(shù)(十進制)，比如k=10，則結果在0~2^10之間的整數(shù)。
三、針對整數(shù)的方法
random.randrange(stop)
random.randrange(start,stop[,step])等同于choice(range(start,stop,step))，但并不實際創(chuàng)建range對象。
random.randint(a,b)
返回一個a<=N<=b的隨機整數(shù)N。等同于randrange(a,b+1)
四、針對序列類結構的方法
random.choice(seq)
從非空序列seq中隨機選取一個元素。如果seq為空則彈出IndexError異常。
random.choices(population,weights=None,*,cum_weights=None,k=1)
3.6版本新增。從population集群中隨機抽取K個元素。weights是相對權重列表，cum_weights是累計權重，兩個參數(shù)不能同時存在。
random.shuffle(x[,random])
隨機打亂序列x內元素的排列順序。只能針對可變的序列，對于不可變序列，請使用下面的sample()方法。
random.sample(population,k)
從population樣本或集合中隨機抽取K個不重復的元素形成新的序列。常用于不重復的隨機抽樣。返回的是一個新的序列，不會破壞原有序列。要從一個整數(shù)區(qū)間隨機抽取一定數(shù)量的整數(shù)，請使用sample(range(10000000),k=60)類似的方法，這非常有效和節(jié)省空間。如果k大于population的長度，則彈出ValueError異常。
五、真值分布
random模塊最高端的功能其實在這里。
random.random()
返回一個介于左閉右開[0.0,1.0)區(qū)間的浮點數(shù)
random.uniform(a,b)
返回一個介于a和b之間的浮點數(shù)。如果a>b，則是b到a之間的浮點數(shù)。這里的a和b都有可能出現(xiàn)在結果中。
random.triangular(low,high,mode)
返回一個low<=N<=high的三角形分布的隨機數(shù)。參數(shù)mode指明眾數(shù)出現(xiàn)位置。
random.betavariate(alpha,beta)
β分布。返回的結果在0~1之間
random.expovariate(lambd)
指數(shù)分布
random.gammavariate(alpha,beta)
伽馬分布
random.gauss(mu,sigma)
高斯分布
random.lognormvariate(mu,sigma)
對數(shù)正態(tài)分布
random.normalvariate(mu,sigma)
正態(tài)分布
random.vonmisesvariate(mu,kappa)
卡帕分布
random.paretovariate(alpha)
帕累托分布
random.weibullvariate(alpha,beta)
六、可選擇的生成器
classrandom.SystemRandom([seed])
使用os.urandom()方法生成隨機數(shù)的類，由操作系統(tǒng)提供源碼，不一定所有系統(tǒng)都支持
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