随机数生成

在 Python 中，生成随机数可以使用内置的 random 模块。这个模块提供了多种方法来生成不同类型的随机数，比如整数、浮点数，以及从序列中随机选择元素。以下是 random 模块的常用方法和一些具体示例。

常用方法

1. random.random()：生成一个0到1之间的随机浮点数。

   import random
   print(random.random())  # 输出类似于：0.8574
   

   说明：该方法返回一个介于 [0.0, 1.0) 之间的浮点数。

2. random.randint(a, b)：生成一个范围在 a 到 b 之间的随机整数，包含 a 和 b。

   print(random.randint(1, 10))  # 输出1到10之间的整数
   

   说明：用于生成指定范围内的整数，常用于需要随机整数的场景。

3. random.uniform(a, b)：生成一个范围在 a 到 b 之间的随机浮点数。

   print(random.uniform(1.0, 10.0))  # 输出1.0到10.0之间的浮点数
   

   说明：适合需要随机浮点数的情况，比如随机生成温度、价格等。

4. random.choice(seq)：从序列（如列表、元组或字符串）中随机选择一个元素。

   fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
   print(random.choice(fruits))  # 输出'apple', 'banana'或'cherry'中的一个
   

   说明：常用于从选项中随机选择一个结果，比如抽奖、随机选取。

5. random.shuffle(seq)：随机打乱一个序列。

   cards = ['A', '2', '3', '4', '5']
   random.shuffle(cards)
   print(cards)  # 输出打乱顺序后的列表
   

   说明：适用于需要随机排列顺序的场景，如扑克牌洗牌、打乱问题顺序等。

6. random.sample(seq, k)：从序列中随机抽取 k 个元素，返回一个新列表。

   print(random.sample(range(1, 50), 6))  # 从1到49中随机选择6个不重复的数
   

   说明：非常适合抽样或生成随机组合，比如彩票号码生成。

示例应用

假设你想生成一个6位的随机验证码，可以这样做：

import random

def generate_verification_code(length=6):
    code = ''.join(random.choices('0123456789', k=length))
    return code

print(generate_verification_code())  # 输出类似于'831042'的随机验证码

说明：random.choices() 方法允许从一个序列中随机选取指定数量的元素并返回一个列表。

控制随机数生成

使用 random.seed(a=None) 可以设置随机数生成器的种子。如果你提供相同的种子值，那么每次生成的随机数序列都是相同的，这对于调试或重现实验结果非常有用。

random.seed(42)
print(random.random())  # 生成的随机数将始终相同

说明：使用 seed() 方法可以确保随机数生成的可预测性，适合在开发和测试阶段使用。

高级随机数生成

对于更高级的随机数生成，比如生成符合特定概率分布的随机数，random 模块还提供了如 random.gauss(mu, sigma) 生成正态分布随机数等方法。

print(random.gauss(0, 1))  # 生成均值为0，标准差为1的正态分布随机数

总结

Python 的 random 模块提供了丰富的生成随机数的方法，涵盖了从简单的整数、浮点数生成到复杂的概率分布随机数生成的需求。这些方法在数据处理、模拟、测试等多种场景中都非常有用，灵活性强且易于使用。