Python random模块（randrange、choice、randint、sample）_random.randrange

Python random 模块允许生成随机数。生成的数字是一系列伪随机数，它们基于所使用的函数。 random 模块中使用了不同类型的函数来生成随机数，例如 random.random()、random.randint()、random.choice()、random.randrange(start, stop, width) 等等。

在这里，我们将讨论随机模块的 randrange() 函数。 randrange() 函数用于在其参数中的指定范围之间生成一个随机数。它接受三个参数：起始编号、停止编号和宽度，用于跳过范围内的数字。

• randrange()

• choice()

• randint()

• sample()

random.randrange() 的语法

random.randrange(start, stop[, width])

random.randrange() 函数返回给定范围内的随机整数，即开始和停止。 random.randrange() 函数采用三个参数作为输入开始、停止和宽度。在这三个参数中，两个参数 start 和 width 是可选的。

• start 参数是一个随机范围内的起始或下限整数。如果 start 参数未传入参数，则采用默认值 0(零)。

• 停止参数是随机范围内的最后一个数字或上限整数。

• width 参数是随机序列中每个数字之间的范围。该参数是可选的，如果参数中没有传入宽度参数，则取默认值1(一)。

randrange(start, stop, width) 函数在生成随机整数时不包括结束参数。 stop 参数是独占的，它不是以随机数生成的。

看看这个 random.randrange(3, 30, 3) 函数，它将生成 3 到 30 之间的任何随机整数值，如 3, 6, 9, 12, ‌27。但是这个函数在生成随机数时从不包含 30。

在应用程序中生成随机数一直很重要，它在 day-to-day 生活中有几个实时用途。例如，生成随机数并将其作为 OTP (one-time-password) 发送给客户以进行安全交易。另一个生成随机数的例子是在玩 ludo 游戏时使用生成随机骰子数。

Example 1:random.randrange() 生成一个给定范围内的随机整数

让我们看一个例子，我们在给定范围内生成一个随机整数。此示例显示了 random.randrange() 函数的所有不同形式。

import random
print("Generating random number within a given range ")
# Random number between 0 and 29
number1 = random.randrange(30)
print("Random integer:", number1)
# Random number between 10 and 29
number2 = random.randrange(10, 30)
print("Random integer:", number2)
# Random number between 25 and 200 divisible by 5
number3 = random.randrange(25, 201, 5)
print("Random integer:", number3)

例2：生成n的随机整数范围(倍数)

让我们生成 5 到 100 之间的随机整数，即 5 的范围，例如 5, 10, 25, ‌, 90, 95。

import random
#print "Random number range (multiple) of 5"
number = random.randrange(5, 100, 5)
print("Random number range (multiple) of 5 is ", number)

例3：生成特定长度的随机整数

您还可以生成特定长度的随机整数。如果要生成长度为 3 的随机数，请在 randrange() 函数中输入 start 和 stop 参数为 3 位长度的最小数(100)和 4 位长度的最小数(1000)，因为它会生成 3 位的随机数表格 100 到 999，其中不包括 4 位数字 (1000)。

示例：使用 random.randrange() 生成一个 3 位的随机数

import random
number1 = random.randrange(100, 1000)
print("First random number of length 3 is:", number1)
number2 = random.randrange(100, 1000)
print("Second random number of length 3 is:", number2)

输出：

First random number of length 3 is:813

Second random number of length 3 is:770

示例 4：生成随机负整数：

让我们看一个生成 -50 到 -10 之间的随机负整数的示例。

import random
randomNagativeInteger = random.randrange(-50, -10)
print("Random negative integer number between -50 to -10")
print("Random negative integer number between -50 to -10 is:",randomNagativeInteger)

输出：

Random negative integer number between -50 to -10

Random negative integer number between -50 to -10 is: -43

示例 5：生成随机正整数或负整数

import random
number1 = random.randrange(-5, 5)
print(number1)
number2 = random.randrange(-5, 5)
print(number2)

输出：

-5

0

注意参数开始和停止, 传入random.randrange()函数必须按递增顺序排列，例如random.randrange(5, 10)或者random.randrange(-20, -10)。这开始参数总是小于停止参数；否则，这个函数会产生一个错误“回溯(最近一次调用最后一次)并提高 randrange() 的 ValueError 空范围”。

例如：

看看这个例子，我们通过在 random.randrange() 函数中传递大于 stop 参数的 start 参数来违反规则，这会生成一条错误消息：

import random
randomNumber = random.randrange(10,5)

Python 的 random 模块的其他一些用于随机生成数字的函数是：

random.choice()

Python random 模块有一个 choice() 函数，用于从列表或其他序列中选择随机元素。 random.choice() 函数用于从值列表中返回随机元素。

ramdom.choice() 的语法

random.choice(sequence)

或者

random.choices(sequence, k=l)

这里的参数序列可以是字符串、列表、元组和随机。choice() 只是单个随机元素。

在 random.choices() 函数中，k 是要返回的元素数。假设我们没有提到 k 参数的值 random.choices() 从序列或列表中返回单个项目。

范例1：

在这个例子中，我们将序列(列表)作为参数提供并返回单个随机元素。

import random
listValue = [5,10,15,20,25,30]
item = random.choice(listValue)
print("random item from list is:", item)

输出：

random item from list is: 10

范例2：

random.choices() 函数主要用于返回具有各种可能性的随机元素。该函数还对随机选择的数量进行加权(k)。例如，我们想从 5 个电影的列表中打印 3 个随机电影名称。

import random
movieList = ['Matrix', 'Terminator', 'Black Panther', 'Avengers', 'Titanic']
randomMovies = random.choices(movieList, k=3)
print("random movies from list are:", randomMovies)

输出：

random movies from list are: ['Avengers', 'Black Panther', 'Titanic']

random.randint()

Python random.randint() 函数用于生成指定范围内的随机整数。

用法:

random.randint(start, stop)

random.randint() 函数有两个参数 start，这是一个开始范围，和 stop，这是一个结束范围。生成随机数时包括两个参数(开始、停止)。

random.randint() 生成随机整数列表的示例

此示例将使用 randint() 函数创建多个随机整数的列表。生成 1 到 100 之间的 5 个随机整数的列表，两个值都包含在内。

import random
randomListValue = []
# specifing length of list equal to 5for i in range(0, 5):
    # generates random numbers from 1 to 100
    randomListValue.append(random.randint(1, 100))
print("Printing list of 5 generated random numbers")
print(randomListValue)

输出：

Printing list of 5 generated random numbers

[65, 82, 3, 39, 40]

但是，random.randint() 函数可能会在输出结果中返回重复的数字。为了避免结果中出现重复的随机整数，请使用 random.sample() 函数。

random.sample()

在上面的例子中，可能存在 random.randint() 从列表中生成重复随机数的可能性。如果要从列表中生成唯一的随机数，请使用 random.sample() 函数。

random.sample() 函数从集合、列表和其他序列中生成唯一元素。 Python 的 random.sample() 函数允许从列表中随机抽取一个范围内的多个元素而不会重复。

random.sample() 从列表中生成随机元素的示例，没有重复项：

在本例中，我们将生成 0 到 100 范围内的 10 个随机整数。

import random
# Generate 10 unique random numbers within a range
randomList = random.sample(range(0, 100), 10)
print(randomList)

输出：

[15, 17, 16, 66, 34, 85, 71, 82, 97, 48]

如果你想生成一个随机数列表，并且每个随机数都必须是'n'的倍数，那么使用range()函数的step参数。

例如，使用 random.sample(range(0, 100, 5), 10) 生成 10 个随机整数，它们是 0 到 100 范围内 5 的倍数。

import random
# Generate 10 unique random numbers within a range
randomList = random.sample(range(0, 100, 5), 10)
print(randomList)

输出：

[75, 40, 20, 55, 15, 10, 5, 90, 95, 70]