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python的random模塊函數分析(一)

分析 之前 pri orm cnblogs 進行 ron sample 函數封裝


random是python產生偽隨機數的模塊,隨機種子默認為系統時鐘。下面分析模塊中的方法:

1.random.randint(start,stop):

這是一個產生整數隨機數的函數,參數start代表最小值,參數stop代表最大值,兩端的數值都可以取到;

函數算法時間復雜度:O(1)
核心源代碼:
return self.randrange(a, b+1) # 由randrange函數封裝而來
例子:

1 for i in range(20):
2   print(rm.randint(0, 10), end= )

2.random.randrange(start,stop,step):
也是一個隨機整數函數,參數可選;

當只有一個參數時,默認隨機範圍0到該參數,前閉後開;兩個參數,最小值和最大值,前閉後開;三個參數,最小值,最大值和步長,前閉後開。

算法時間復雜度:O(1)
核心源代碼:
return istart + istep*self._randbelow(n) # 該函數由_randbelow函數封裝得到
例子:

1 for i in range(10):
2   print(random.randrange(10)) # 產生0到10(不包括)的隨機數
3   print(random.randrange(5,10)) # 產生5到10(不包括)的隨機數
4   print(random.randrange(5,100,5)) #
產生5到100(不包括)範圍內的5的倍數的隨機數

3.choice(seq):

一個隨機選擇函數,seq是一個非空的集合,在集合中隨機選擇一個元素輸出,元素的類型沒有限制。
核心源代碼:
i = self._randbelow(len(seq)) # 由_randbelow函數得到隨機的下標
return seq[i]
時間復雜度:O(1)
例子:

1 list3 = ["wo", "我是", 2, 8, [2, 3]]
2 for j in range(10):
3   print(rm.choice(list3),end=" ")

4.random():

這個函數形成從0.0到1.0之間的任意浮點數,左閉右開,沒有參數。


例子:

1 for j in range(10):
2   print(rm.random(),end=" ")

5.send(n=None):

一個可以對隨機數生成器進行初始化的函數,n代表隨機種子;當n=None時,隨機種子為系統時間,當n為其他的數據,如int,str等,則以提供的數據作為隨機種子,此時生成的隨機數列固定。

例子:

1 rm.seed("hdsfsf")
2 for i in range(20): # 無論啟動多少次程序,輸出的序列不變
3   print(rm.randint(0, 10), end= )

6.getstate()和setstate(state):

getstate()函數用來記錄隨機數生成器的狀態,setstate(state)函數用來將生成器恢復到上次記錄的狀態。
例子:

1 tuple1 = rm.getstate() # 記錄生成器的狀態
2 for i in range(20):
3   print(rm.randint(0, 10), end= )
4 print()
5 rm.setstate(tuple1) # 傳入參數後恢復之前的狀態
6 for j in range(20):
7   print(rm.randint(0, 10), end= ) # 兩組輸出的結果一樣

7.shuffle(seq,random=None):

對傳入的集合進行亂序操作。只能針對可變序列,如字符串、列表,對於元組等不可變序列會報錯,random用來選擇亂序操作的方式,如:random=random。
核心源代碼:

for i in reversed(range(1, len(x))):
j = randbelow(i+1)
x[i], x[j] = x[j], x[i]


時間復雜度:O(n)
例子:

1 list3 = ["wo", "我是", 2, 8, [2, 3]]
2 print(list3)
3 rm.shuffle(list3, random=None)
4 print(list3)

8.sample(population, k):

population參數是一個序列,如列表、元組、集合、字符串等;從集合中隨機抽取K個元素形成新的序列,不會改變原有的序列。

核心源代碼:

for i in range(k):
j = randbelow(n) # 使用randbelow函數獲得一個隨機整數
while j in selected: # 對取得的隨機數去重
j = randbelow(n)
selected_add(j)
result[i] = population[j] # 賦值


最壞時間復雜度:O(n*n)
例子:

1 list3 = ["wo", "我是", 2, 8, [2, 3], 2, 2, 8]
2 print(list3)
3 list1 = rm.sample(list3, 4)
4 print(list1)

9.uniform(a, b):

生成參數a到b之間的浮點數的函數,如果a > b,則生成b到a之間的浮點數。
核心源碼:
return a + (b-a) * self.random() # random函數的一個封裝
時間復雜度:O(1)
例子:

1 for i in range(10):
2   print(rm.uniform(10, 1))

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