Python random函数用法整理

1. 简介

random是Python标准库中的一个模块，它提供了生成随机数的函数。在编程中，随机数常常用于模拟、加密、游戏等多种场景。Python的random模块也提供了丰富的功能，可以生成不同范围、不同分布的随机数。

2. random模块的导入

在使用random模块之前，我们需要先导入它。可以使用以下代码将random模块导入到程序中：

import random

3. random函数的基本用法

random模块中最常用的函数是random函数。它可以生成一个0到1之间的随机浮点数。例如，下面的代码生成5个随机数并打印出来：

import random

for _ in range(5):
    random_num = random.random()
    print(random_num)

输出结果示例：

0.847902320243871
0.1234567890123456
0.9876543210987654
0.543210987654321
0.13579024691358023

4. 生成特定范围的随机数

有时候，我们需要生成特定范围的随机数。random模块提供了几个函数来实现这个功能。

4.1 randrange函数

randrange函数可以生成指定范围内的整数。以下是randrange函数的使用示例：

import random

# 生成1到10之间的随机整数
random_int = random.randrange(1, 11)
print(random_int)

输出结果示例：

5

4.2 randint函数

randint函数是randrange函数的一种特殊情况，它可以生成指定范围内的整数，包括上下界。以下是randint函数的使用示例：

import random

# 生成1到10之间的随机整数
random_int = random.randint(1, 10)
print(random_int)

输出结果示例：

7

4.3 uniform函数

uniform函数可以生成指定范围内的随机浮点数。以下是uniform函数的使用示例：

import random

# 生成1到10之间的随机浮点数
random_float = random.uniform(1, 10)
print(random_float)

输出结果示例：

4.72003560797837

5. 随机选择列表元素

random模块还提供了一些函数，可以用于从列表、字符串等序列中随机选择一个元素。

5.1 choice函数

choice函数可以从一个列表中随机选择一个元素。以下是choice函数的使用示例：

import random

fruits = ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']
random_fruit = random.choice(fruits)
print(random_fruit)

输出结果示例：

banana

5.2 sample函数

sample函数可以从一个序列中随机选择指定数量的元素，返回一个新的列表。以下是sample函数的使用示例：

import random

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
random_numbers = random.sample(numbers, 3)
print(random_numbers)

输出结果示例：

[4, 1, 5]

6. 随机打乱序列

有时候，我们需要将一个列表或字符串中的元素随机打乱顺序。random模块提供了一个shuffle函数来实现这个功能。

以下是shuffle函数的使用示例：

import random

cards = ['A', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K']
random.shuffle(cards)
print(cards)

输出结果示例：

['K', '7', 'Q', '5', '3', '9', 'A', '2', 'J', '8', '6', '4', '10']

7. 设置随机数种子

在随机数生成过程中，有时候我们需要重现相同的随机数序列。为了实现这个功能，可以使用seed函数设置随机数的种子。

以下是设置随机数种子的示例：

import random

# 设置随机数种子为10
random.seed(10)

# 生成10个随机数
for _ in range(10):
    random_num = random.random()
    print(random_num)

输出结果示例：

0.5714025946899135
0.4288890546751146
0.5780913011344704
0.20609823213950174
0.81332125135732
0.8235888725334457
0.653472533901263
0.16022955649881583
0.5206693596393282
0.32777281162209315

注意：不同的种子将产生不同的随机数序列。

8. 总结

本文介绍了Python random模块的基本用法，包括生成随机数、生成特定范围的随机数、随机选择列表元素、随机打乱序列以及设置随机数种子。通过合理地使用random模块，我们可以在编程中灵活应用随机数，满足各种需求。