如何用python生成隨機(jī)數(shù)

這篇文章主要介紹如何用python生成隨機(jī)數(shù)，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

python主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些

1、云計(jì)算，典型應(yīng)用OpenStack。2、WEB前端開發(fā)，眾多大型網(wǎng)站均為Python開發(fā)。3.人工智能應(yīng)用，基于大數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)而發(fā)展出來的人工智能本質(zhì)上已經(jīng)無法離開python。4、系統(tǒng)運(yùn)維工程項(xiàng)目，自動(dòng)化運(yùn)維的標(biāo)配就是python+Django/flask。5、金融理財(cái)分析，量化交易，金融分析。6、大數(shù)據(jù)分析。

1 從給定參數(shù)的正態(tài)分布中生成隨機(jī)數(shù)

當(dāng)考慮從正態(tài)分布中生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先知道正態(tài)分布的均值和方差（標(biāo)準(zhǔn)差），有了這些，就可以調(diào)用python中現(xiàn)有的模塊和函數(shù)來生成隨機(jī)數(shù)了。這里調(diào)用了Numpy模塊中的random.normal函數(shù)，由于邏輯非參簡(jiǎn)單，所有直接貼上代碼如下：

import numpy as np
 
 
# 定義從正態(tài)分布中獲取隨機(jī)數(shù)的函數(shù)
def get_normal_random_number(loc, scale):
 """
 :param loc: 正態(tài)分布的均值
 :param scale: 正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差
 :return:從正態(tài)分布中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)
 """
 # 正態(tài)分布中的隨機(jī)數(shù)生成
 number = np.random.normal(loc=loc, scale=scale)
 # 返回值
 return number
 
 
# 主模塊
if __name__ == "__main__":
 # 函數(shù)調(diào)用
 n = get_normal_random_number(loc=2, scale=2)
 # 打印結(jié)果
 print(n)
 # 結(jié)果:3.275192443463058

2 從給定參數(shù)的均勻分布中獲取隨機(jī)數(shù)的函數(shù)

考慮從均勻分布中獲取隨機(jī)數(shù)的時(shí)候，要事先知道均勻分布的下界和上界，然后調(diào)用Numpy模塊的random.uniform函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)。

import numpy as np 
# 定義從均勻分布中獲取隨機(jī)數(shù)的函數(shù)
def get_uniform_random_number(low, high):
 """
 :param low: 均勻分布的下界
 :param high: 均勻分布的上界
 :return: 從均勻分布中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)
 """
 # 均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成
 number = np.random.uniform(low, high)
 # 返回值
 return number
 
 
# 主模塊
if __name__ == "__main__":
 # 函數(shù)調(diào)用
 n = get_uniform_random_number(low=2, high=4)
 # 打印結(jié)果
 print(n)
 # 結(jié)果:2.4462417140153114

3 按照指定概率生成隨機(jī)數(shù)

有時(shí)候我們需要按照指定的概率生成隨機(jī)數(shù)，比如已知盒子中每種顏色的球的比例，猜測(cè)下一次取出的球的顏色。在這里介紹的問題和上面的例子相似，要求給定一個(gè)概率列表，從列表對(duì)應(yīng)的數(shù)字列表或區(qū)間列表中生成隨機(jī)數(shù)，分兩部分討論。

3.1 按照指定概率從數(shù)字列表中隨機(jī)抽取數(shù)字

假設(shè)給定一個(gè)數(shù)字列表和一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的概率列表，兩個(gè)列表對(duì)應(yīng)位置的元素組成的元組即表示該數(shù)字在數(shù)字列表中以多大的概率出現(xiàn)，那么如何根據(jù)這些已知條件從數(shù)字列表中按概率抽取隨機(jī)數(shù)呢？在這里我們考慮用均勻分布來模擬概率，代碼如下：

import numpy as np
import random
 
 
# 定義從均勻分布中獲取隨機(jī)數(shù)的函數(shù)
def get_uniform_random_number(low, high):
 """
 :param low: 均勻分布的下界
 :param high: 均勻分布的上界
 :return: 從均勻分布中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)
 """
 # 均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成
 number = np.random.uniform(low, high)
 # 返回值
 return number
 
 
# 定義從一個(gè)數(shù)字列表中以一定的概率取出對(duì)應(yīng)區(qū)間中數(shù)字的函數(shù)
def get_number_by_pro(number_list, pro_list):
 """
 :param number_list:數(shù)字列表
 :param pro_list:數(shù)字對(duì)應(yīng)的概率列表
 :return:按概率從數(shù)字列表中抽取的數(shù)字
 """
 # 用均勻分布中的樣本值來模擬概率
 x = random.uniform(0, 1)
 # 累積概率
 cum_pro = 0.0
 # 將可迭代對(duì)象打包成元組列表
 for number, number_pro in zip(number_list, pro_list):
 cum_pro += number_pro
 if x < cum_pro:
  # 返回值
  return number
 
 
# 主模塊
if __name__ == "__main__":
 # 數(shù)字列表
 num_list = [1, 2, 3, 4, 5]
 # 對(duì)應(yīng)的概率列表
 pr_list = [0.1, 0.3, 0.1, 0.4, 0.1]
 # 函數(shù)調(diào)用
 n = get_number_by_pro(number_list=num_list, pro_list=pr_list)
 # 打印結(jié)果
 print(n)
 # 結(jié)果:1

3.2 按照指定概率從區(qū)間列表中的某個(gè)區(qū)間內(nèi)生成隨機(jī)數(shù)

給定一個(gè)區(qū)間列表和一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的概率列表，兩個(gè)列表相應(yīng)位置的元素組成的元組即表示某數(shù)字出現(xiàn)在某區(qū)間內(nèi)的概率是多少，已知這些，我們?nèi)绾紊呻S機(jī)數(shù)呢？這里我們通過兩次使用均勻分布達(dá)到目的，代碼如下：

import numpy as np
import random
 
 
# 定義從均勻分布中獲取隨機(jī)數(shù)的函數(shù)
def get_uniform_random_number(low, high):
 """
 :param low: 均勻分布的下界
 :param high: 均勻分布的上界
 :return: 從均勻分布中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)
 """
 # 均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成
 number = np.random.uniform(low, high)
 # 返回值
 return number
 
 
# 定義從一個(gè)數(shù)字列表中以一定的概率取出對(duì)應(yīng)區(qū)間中數(shù)字的函數(shù)
def get_number_by_pro(number_list, pro_list):
 """
 :param number_list:數(shù)字列表
 :param pro_list:數(shù)字對(duì)應(yīng)的概率列表
 :return:按概率從數(shù)字列表中抽取的數(shù)字
 """
 # 用均勻分布中的樣本值來模擬概率
 x = random.uniform(0, 1)
 # 累積概率
 cum_pro = 0.0
 # 將可迭代對(duì)象打包成元組列表
 for number, number_pro in zip(number_list, pro_list):
 cum_pro += number_pro
 if x < cum_pro:
  # 從區(qū)間[number. number - 1]上隨機(jī)抽取一個(gè)值
  num = get_uniform_random_number(number, number - 1)
  # 返回值
  return num
 
 
# 主模塊
if __name__ == "__main__":
 # 數(shù)字列表
 num_list = [1, 2, 3, 4, 5]
 # 對(duì)應(yīng)的概率列表
 pr_list = [0.1, 0.3, 0.1, 0.4, 0.1]
 # 函數(shù)調(diào)用
 n = get_number_by_pro(number_list=num_list, pro_list=pr_list)
 # 打印結(jié)果
 print(n)
 # 結(jié)果:3.49683787011193

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