Python标准库之随机数 (math包、random包)介绍

我们已经在Python运算中看到Python最基本的数学运算功能。此外，math包补充了更多的函数。当然，如果想要更加高级的数学功能，可以考虑选择标准库之外的numpy和scipy项目，它们不但支持数组和矩阵运算，还有丰富的数学和物理方程可供使用。

此外，random包可以用来生成随机数。随机数不仅可以用于数学用途，还经常被嵌入到算法中，用以提高算法效率，并提高程序的安全性。

math包

math包主要处理数学相关的运算。math包定义了两个常数:

代码如下:

math.e   # 自然常数e
math.pi  # 圆周率pi

此外，math包还有各种运算函数 (下面函数的功能可以参考数学手册)：

代码如下:

math.ceil(x)       # 对x向上取整，比如x=1.2，返回2
math.floor(x)      # 对x向下取整，比如x=1.2，返回1
math.pow(x,y)      # 指数运算，得到x的y次方
math.log(x)        # 对数，默认基底为e。可以使用base参数，来改变对数的基地。比如math.log(100,base=10)
math.sqrt(x)       # 平方根

三角函数: math.sin(x), math.cos(x), math.tan(x), math.asin(x), math.acos(x), math.atan(x)

这些函数都接收一个弧度(radian)为单位的x作为参数。

角度和弧度互换: math.degrees(x), math.radians(x)

双曲函数: math.sinh(x), math.cosh(x), math.tanh(x), math.asinh(x), math.acosh(x), math.atanh(x)

特殊函数： math.erf(x), math.gamma(x)

random包

如果你已经了解伪随机数(psudo-random number)的原理，那么你可以使用如下:

代码如下:

random.seed(x)

来改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理，你不必特别去设定seed，Python会帮你选择seed。

1) 随机挑选和排序

random.choice(seq)   # 从序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数。
random.sample(seq,k) # 从序列中随机挑选k个元素
random.shuffle(seq)  # 将序列的所有元素随机排序

2）随机生成实数

下面生成的实数符合均匀分布(uniform distribution)，意味着某个范围内的每个数字出现的概率相等:

代码如下:

random.random()          # 随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内。
random.uniform(a,b)      # 随机生成下一个实数，它在[a,b]范围内。

下面生成的实数符合其它的分布 (你可以参考一些统计方面的书籍来了解这些分布):

代码如下:

random.gauss(mu,sigma)    # 随机生成符合高斯分布的随机数，mu,sigma为高斯分布的两个参数。
random.expovariate(lambd) # 随机生成符合指数分布的随机数，lambd为指数分布的参数。

此外还有对数分布，正态分布，Pareto分布，Weibull分布，可参考下面链接:

http://docs.python.org/library/random.html

假设我们有一群人参加舞蹈比赛，为了公平起见，我们要随机排列他们的出场顺序。我们下面利用random包实现：

代码如下:

import random
all_people = ['Tom', 'Vivian', 'Paul', 'Liya', 'Manu', 'Daniel', 'Shawn']
random.shuffle(all_people)
for i,name in enumerate(all_people):
    print(i,':'+name)

练习

设计下面两种彩票号码生成器:

1. 从1到22中随机抽取5个整数 （这5个数字不重复）

2. 随机产生一个8位数字，每位数字都可以是1到6中的任意一个整数。

总结

math.floor(), math.sqrt(), math.sin(), math.degrees()

random.random(), random.choice(), random.shuffle()

赞 (0)

相关推荐

  • Python中random模块生成随机数详解

    Python中的random模块用于生成随机数.下面介绍一下random模块中最常用的几个函数. random.random random.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0 random.uniform random.uniform的函数原型为:random.uniform(a, b),用于生成一个指定范围内的随机符点数,两个参数其中一个是上限,一个是下限.如果a > b,则生成的随机数n: a <= n <= b.如果 a <

  • Python random模块（获取随机数）常用方法和使用例子

    random.randomrandom.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0 random.uniformrandom.uniform(a, b),用于生成一个指定范围内的随机符点数,两个参数其中一个是上限,一个是下限.如果a > b,则生成的随机数n: a <= n <= b.如果 a <b, 则 b <= n <= a 复制代码 代码如下: print random.uniform(10, 20)print rand

  • Python使用random和tertools模块解一些经典概率问题

    random 模块中的常用函数 复制代码 代码如下: random() 返回一个位于区间 [0,1] 内的实数: uniform(a, b) 返回一个位于区间 [a,b] 内的实数: randint(a, b) 返回一个位于区间 [a,b] 内的整数: choice(sequence) 返回一个位于 sequence 中的元素,其中,sequence 为一个有序序列,如 list.string 或者 tuple 等类型: randrange([start], stop[, step]) 等效于

  • python中随机函数random用法实例

    本文实例讲述了python中随机函数random用法.分享给大家供大家参考.具体如下: python中的random模块功能非常强大,可以生成各种随机值 #! python # random import random print random.choice(['apple', 'pear', 'banana']) #从数组中随机选择一个元素 print random.sample(xrange(100), 10) # sampling without replacement print ran

  • Python随机生成数模块random使用实例

    代码 复制代码 代码如下: #!/usr/bin/env python #coding=utf-8 import random #生成[0, 1)直接随机浮点数 print random.random() #[x, y]中的随机整数 print random.randint(1, 100) list = [1, 2, 3, 4, 5] #随机选取 print random.choice(list) #随机打乱 random.shuffle(list) print list 输出 复制代码 代码如

  • Python随机数random模块使用指南

    random 模块是Python自带的模块,除了生成最简单的随机数以外,还有很多功能. random.random() 用来生成一个0~1之间的随机浮点数,范围[0,10 >>> import random >>> random.random() 0.5038461831828231 random.uniform(a,b) 返回a,b之间的随机浮点数,范围[a,b]或[a,b),取决于四舍五入,a不一定要比b小. >>> random.uniform(

  • Python实现随机选择元素功能

    Python实现随机选择元素功能

    如果要从序列中随机挑选元素,我们可以使用random模块的random.choice()方法: 如果想要取出N个元素,将选出的元素一处以做进一步的考察,可以使用random.sample()方法: 如果我们只是想要打乱序列的顺序(洗牌),可以使用random.shuffle(): 要产生随机数,可以使用random.randint()方法: 如果要产生0-1之间均匀分布的浮点数值,可以使用random.random()方法: 如果要得到N各随机比特位所表示的整数,可以使用random.getra

  • Python中Random和Math模块学习笔记

    由于最近经常使用到Python中random,math和time``datetime模块, 所以决定花时间系统的学习一下 1. math模块 math中的函数不可以用于太过复杂的数的运算, 如果需要复杂数的运行最好使用cmath模块中同名函数, 如果想要更加高级的数学功能,可以考虑选择标准库之外的numpy和scipy模块,它们不但支持数组和矩阵运算,还有丰富的数学和物理方程可供使用 1.1. 数学常量 math.pi 这个数学常量等于 3.141592... math.e 这个数学常量 e =

  • Python random模块常用方法

    复制代码 代码如下: import random print random.random() 获取一个小于1的浮点数 复制代码 代码如下: import random random.randint(1,10) 获取一个从1到10的整数 复制代码 代码如下: import random print random.uniform(0,2) 获取一个大于0小于2的浮点数 复制代码 代码如下: import random print random.randrange(1,10,4) 获取一个从1到10步

  • Python中的random()方法的使用介绍

    random()方法返回一个随机浮点数r,使得0是小于或等于r 以及r小于1. 语法 以下是random()方法的语法: random ( ) 注意:此函数是无法直接访问的,所以我们需要导入random模块,然后我们需要使用random对象来调用这个函数. 参数 NA 返回值 此方法返回一个随机浮点数r,使得0是小于或等于r以及r小于1. 例子 下面的例子显示了random()方法的使用. #!/usr/bin/python import random # First random number

随机推荐