Python标准库之随机数 (math包、random包)介绍 -清零世界

概述

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:

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)：

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:

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:

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):

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:

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：

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()

如果您也喜欢它,动动您的小指点个赞吧