random库的使用

一、random库介绍

random库是使用随机数的Python标准库

• 伪随机数：采用梅森旋转算法生成的(伪)随机序列中元素
• random库主要用于生成随机数
• 使用random库：import random

1.1 random库概述

random库包括两类函数，常用共8个

• 基本随机数函数： seed(), random()
• 扩展随机数函数：randint(), getrandbits(), uniform(),randrange(), choice(), shuffle()

二、基本随机数函数

2.1随机数种子

[]

函数	描述
seed(a=None)	初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间
random()	生成一个[0.0, 1.0)之间的随机小数

import random

random.seed(10)  # 产生种子10对应的序列
random.random()

结果：0.5714025946899135

random.random()

结果：0.4288890546751146

random.seed(10)
random.random()

结果：0.5714025946899135

三、扩展随机数函数

函数	描述
randint(a,b)	生成一个[a, b]之间的整数
randrange(m, n[, k])	生成一个[m, n)之间以k为步长的随机整数
getrandbits(k)	getrandbits(k)
uniform(a, b)	生成一个[a, b]之间的随机小数
choice(seq)	从序列seq中随机选择一个元素
shuffle(seq)	将序列seq中元素随机排列，返回打乱后的序列

eg: randint()

import random

random.randint(10, 100)

结果：60

eg:randrange()

import random
random.randrange(10, 100, 10)

结果：80

eg:getrandbits()

import random
random.getrandbits(16)

结果：37885

eg:uniform()

import random
random.uniform(10, 100)

结果：11.334920142209832

eg:choice()

import random
random.choice([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])

结果：5

eg:shuffle()

import random
s = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
random.shuffle(s)
print(s)

结果：[3, 9, 7, 4, 1, 2, 6, 5, 8]

3.1 随机函数的使用

需要掌握的能力

• 能够利用随机数种子产生"确定"伪随机数
• 能够产生随机整数
• 能够对序列类型进行随机操作

四、圆周率的计算

1. 蒙特卡洛方法

from random import random
from time import perf_counter

DARTS = 1000 * 1000
hits = 0.0
start = perf_counter()
a
for i in range(1, DARTS + 1):
    x, y = random(), random()
    dist = pow(x**2 + y**2, 0.5)
    if dist <= 1.0:
        hits = hits + 1
        
pi = 4 * (hits / DARTS)
print("圆周率值是: {}".format(pi))
print("运行时间是: {:.5f}s".format(perf_counter() - start))