На этом шаге мы рассмотрим основные функции модуля random.

Задача

Вы хотите выбрать случайные элементы из последовательности или сгенерировать случайные числа.

Решение

Модуль random содержит разнообразные функции для генерации случайных чисел и выбора случайных элементов. Например, чтобы выбрать случайный элемент последовательности, используйте random.choice():

>>> import random
>>> values = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> random.choice(values)
4
>>> random.choice(values)
3
>>> random.choice(values)
2
>>> random.choice(values)
5
>>>

Чтобы получить выборку из N элементов, используйте random.sample(). Каждый элемент выбирается один раз, так что если значения в полученной выборке повторяются, то это разные элементы оригинальной последовательности, имеющие одинаковое значение:

>>> random.sample(values, 2)
[3, 5]
>>> random.sample(values, 2)
[3, 1]
>>> random.sample(values, 3)
[6, 4, 1]
>>> random.sample(values, 3)
[1, 3, 5]
>>>

Если вы хотите перемешать элементы в последовательности, используйте random.shuffle():

>>> random.shuffle(values)
>>> values
[1, 6, 3, 2, 5, 4]
>>> random.shuffle(values)
>>> values
[4, 3, 6, 5, 1, 2]
>>>

Чтобы сгенерировать случайные целые числа, используйте random.randint():

>>> random.randint(0,10)
2
>>> random.randint(0,10)
5
>>> random.randint(0,10)
0
>>> random.randint(0,10)
7
>>> random.randint(0,10)
10
>>> random.randint(0,10)
3
>>>

Чтобы сгенерировать одинаковые по формату числа с плавающей точкой в диапазоне от 0 до 1, используйте random.random():

>>> random.random()
0.9406677561675867 
>>> random.random()
0.133129581343897 
>>> random.random()
0.4144991136919316
>>>

Чтобы получить целое число из N случайных битов, используйте random.getrandbits():

>>> random.getrandbits(200)
1463781176887547047839333117275857110729979584424578184128600
>>>

Обсуждение

Модуль random вычисляет случайные числа, используя алгоритм "вихрь Мерсенна" (Mersenne twister, MT). Это детерминированный алгоритм, но вы можете изменить начальную инциализацию с помощью функции random.seed():

random.seed() # Инициализация на базе системного времени или os.urandom() 
random.seed(12345) # Инициализация на базе заданного целого числа 
random.seed(b'bytedata') # Инициализация на базе байтовых данных

Вдобавок к уже продемонстрированной функциональности random включает функции для равномерного, гауссова и других распределений вероятности. Например, random.uniform() вычисляет равномерно распределенные числа, а random.gauss() - нормально распределенные. За описанием других поддерживаемых распределений обратитесь к документации.

Функции в random не должны быть использованы в криптографических программах. Если вам нужна такая функциональность, обратитесь к функциям из модуля ssl. Например, ssl.RAND_bytes() может быть использована для генерации криптографически безопасных последовательностей случайных байтов.

На следующем шаге мы рассмотрим базовые методы конвертации времени.

Предыдущий шаг Содержание Следующий шаг