极客教程Python获取随机数
1. 介绍
在计算机编程中，获取随机数是非常常见的需求。Python作为一门功能强大的编程语言，提供了多种获取随机数的方法。本文将详细介绍Python中获取随机数的各种方法，并提供示例代码和运行结果。
2. 随机数的概念
随机数是在一定范围内，根据一定的概率分布产生的数值，其值在每次生成时都是不确定的。在计算机编程中，常用的随机数可以是整数或者浮点数。获取随机数有很多应用场景，比如模拟实验、密码生成、游戏程序等。
3. Python的随机数模块 – random模块
在Python中，获取随机数可以使用内置的random模块。该模块提供了多个函数来生成随机数。
3.1 random()函数
random()函数会生成一个[0, 1)之间的随机浮点数。
示例代码：
import random
random_number = random.random()
print(random_number)
运行结果：
0.5916225374230495
3.2 randint()函数
randint(a, b)函数会生成一个[a, b]之间的随机整数。
示例代码：
import random
random_number = random.randint(1, 10)
print(random_number)
运行结果：
7
3.3 uniform()函数
uniform(a, b)函数会生成一个[a, b]之间的随机浮点数。
示例代码：
import random
random_number = random.uniform(1, 10)
print(random_number)
运行结果：
4.5633519960473815
3.4 randrange()函数
randrange(start, stop, step)函数会生成一个[start, stop)之间以step为步长的随机整数。
示例代码：
import random
random_number = random.randrange(1, 10, 2)
print(random_number)
运行结果：
7
3.5 choice()函数
choice(sequence)函数会从一个序列中随机选择一个元素。
示例代码：
import random
items = [1, 2, 3, 4, 5]
random_number = random.choice(items)
print(random_number)
运行结果：
4
3.6 shuffle()函数
shuffle(sequence)函数会随机打乱一个序列的元素顺序。
示例代码：
import random
items = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(items)
print(items)
运行结果：
[2, 1, 5, 4, 3]
3.7 sample()函数
sample(sequence, k)函数会从一个序列中随机选择k个元素，并返回一个新的列表。
示例代码：
import random
items = [1, 2, 3, 4, 5]
random_numbers = random.sample(items, 3)
print(random_numbers)
运行结果：
[4, 2, 5]
4. 种子与随机数
如果我们需要在每次运行程序时获取到相同的随机数，可以使用随机数种子。
4.1 设置随机数种子
使用random模块中的seed()函数可以设置随机数种子。
示例代码：
import random
random.seed(0)
random_number = random.random()
print(random_number)
运行结果：
0.8444218515250481
4.2 获取带有种子的随机数
如果我们设置了随机数种子，每次运行程序都会获取到相同的随机数。
示例代码：
import random
random.seed(0)
random_number1 = random.random()
random_number2 = random.random()
print(random_number1)
print(random_number2)
运行结果：
0.8444218515250481
0.7579544029403025
5. 总结
通过Python内置的random模块，我们可以方便地获取各种类型的随机数。本文介绍了random()、randint()、uniform()、randrange()、choice()、shuffle()和sample()等函数的使用方法，并提供了示例代码和运行结果。使用随机数能够为我们的程序增加一些随机性和变化性，提高程序的可玩性或者模拟结果的准确性。