python标准库介绍——27 random 模块详解

==random 模块==


        "Anyone who considers arithmetical methods of producing random digits is, of course, in a state of sin."

        - John von Neumann, 1951


``random`` 模块包含许多随机数生成器. 

基本随机数生成器(基于 Wichmann 和 Hill , 1982 的数学运算理论) 可以通过很多方法访问, 
如 [Example 2-29 #eg-2-29] 所示.

====Example 2-29. 使用 random 模块获得随机数字====[eg-2-29]

```
File: random-example-1.py

import random

for i in range(5):

    # random float: 0.0 <= number < 1.0
    print random.random(),

    # random float: 10 <= number < 20
    print random.uniform(10, 20),

    # random integer: 100 <= number <= 1000
    print random.randint(100, 1000),

    # random integer: even numbers in 100 <= number < 1000
    print random.randrange(100, 1000, 2)

*B*0.946842713956 19.5910069381 709 172
0.573613195398 16.2758417025 407 120
0.363241598013 16.8079747714 916 580
0.602115173978 18.386796935 531 774
0.526767588533 18.0783794596 223 344*b*
```

注意这里的 ``randint`` 函数可以返回上界, 
而其他函数总是返回小于上界的值. 所有函数都有可能返回下界值.

[Example 2-30 #eg-2-30] 展示了 ``choice`` 函数, 它用来从一个序列里分拣出一个随机项目. 
它可以用于列表, 元组, 以及其他序列(当然, 非空的).

====Example 2-30. 使用 random 模块从序列取出随机项====[eg-2-30]

```
File: random-example-2.py

import random

# random choice from a list
for i in range(5):
    print random.choice([1, 2, 3, 5, 9])

*B*2
3
1
9
1*b*
```

在 2.0 及以后版本, ``shuffle`` 函数可以用于打乱一个列表的内容
(也就是生成一个该列表的随机全排列). [Example 2-31 #eg-2-31] 展示了如何在旧版本中实现该函数.

====Example 2-31. 使用 random 模块打乱一副牌====[eg-2-31]

```
File: random-example-4.py

import random

try:
    # available in 2.0 and later
    shuffle = random.shuffle
except AttributeError:
    def shuffle(x):
        for i in xrange(len(x)-1, 0, -1):
            # pick an element in x[:i+1] with which to exchange x[i]
            j = int(random.random() * (i+1))
            x[i], x[j] = x[j], x[i]

cards = range(52)

shuffle(cards)

myhand = cards[:5]

print myhand

*B*[4, 8, 40, 12, 30]*b*
```

``random`` 模块也包含了非恒定分布的随机生成器函数. [Example 2-32 #eg-2-32] 
使用了 gauss (高斯)函数来生成满足高斯分的布随机数字.

====Example 2-32. 使用 random 模块生成高斯分布随机数====[eg-2-32]

```
File: random-example-3.py

import random

histogram = [0] * 20

# calculate histogram for gaussian
# noise, using average=5, stddev=1
for i in range(1000):
    i = int(random.gauss(5, 1) * 2)
    histogram[i] = histogram[i] + 1

# print the histogram
m = max(histogram)
for v in histogram:
    print "*" * (v * 50 / m)


*B*****
**********
*************************
***********************************
************************************************
**************************************************
*************************************
***************************
*************
***
**b*
```

你可以在 //Python Library Reference// 找到更多关于非恒定分布随机生成器函数的信息.

        *Note*标准库中提供的随机数生成器都是伪随机数生成器. 不过这对于很多目的来说已经足够了, 比如模拟, 数值分析, 以及游戏. 可以确定的是它不适合密码学用途.*note*