Python生成随机数、随机字符串

随机数和随机字符串在编程中经常使用，可以用于生成测试数据、密码生成等场景。Python提供了多种方法来生成随机数和随机字符串，本文将详细介绍这些方法。

生成随机数

Python内置的random模块提供了生成随机数的函数。下面是常用的几种生成随机数的方法。

生成0到1之间的随机浮点数

使用random模块的random函数可以生成0到1之间的随机浮点数。

import random

random_number = random.random()
print(random_number)

输出结果类似于0.12345678，每次运行结果都会不同。

生成指定范围的随机整数

使用random模块的randint函数可以生成指定范围的随机整数。

import random

random_int = random.randint(1, 10)
print(random_int)

以上代码会生成1到10（包括1和10）之间的随机整数。

生成指定范围的随机浮点数

使用random模块的uniform函数可以生成指定范围的随机浮点数。

import random

random_float = random.uniform(1, 10)
print(random_float)

以上代码会生成1到10之间的随机浮点数。

生成随机字符串

Python提供了多种方法来生成随机字符串，可以通过random模块和string模块来实现。

生成固定长度的随机字符串

使用random模块的choice函数结合string模块的ascii_letters和digits属性可以生成固定长度的随机字符串。

import random
import string

def generate_random_string(length):
    letters_and_digits = string.ascii_letters + string.digits
    return ''.join(random.choice(letters_and_digits) for _ in range(length))

random_string = generate_random_string(10)
print(random_string)

以上代码会生成包含大小写字母和数字的10个字符的随机字符串。

生成包含特定字符的随机字符串

如果想要生成包含特定字符的随机字符串，可以修改choice函数的参数。

import random

def generate_random_string(length, characters):
    return ''.join(random.choice(characters) for _ in range(length))

random_string = generate_random_string(10, 'ABCD1234')
print(random_string)

以上代码会生成一个由字符A、B、C、D和数字1、2、3、4组成的10个字符的随机字符串。

生成随机数列

除了生成单个随机数和随机字符串之外，有时候还需要生成随机数列。Python提供了shuffle函数来实现。

import random

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

以上代码会将列表[1, 2, 3, 4, 5]中的元素进行随机排序。

使用随机数进行抽样

有时候需要从一个集合中随机抽取若干个元素，可以使用random模块的sample函数来实现。

import random

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

以上代码会从列表numbers中随机抽取3个不重复的元素。

随机种子

生成的随机数是伪随机数，它们实际上是由一个随机数生成器生成的。为了让随机数生成器产生不同的随机序列，可以使用随机种子。

import random

random.seed(1)
random_number_1 = random.random()

random.seed(2)
random_number_2 = random.random()

print(random_number_1)
print(random_number_2)

以上代码中，设置了两个不同的随机种子，所以生成的两个随机数是不同的。如果不设置随机种子，则默认使用系统时间作为随机种子。