random模块是Python中一个用于生成随机数的模块，其中包含了生成伪代随机数的函数，有助于编写模拟程序或者生成随机输出的程序。需要注意的是这些数虽然看起来好像是完全随机的，但是他们背后的系统是可以预测的。如果要用于加密或者完全相关的功能，则应该使用os模块中的urandom。

random模块

random模块中一些重要的函数如下表所示：

random.random()：random模块中最基本的函数之一，也是最常用的函数，它返回一个0~1（包含）的伪随机数。

random.getrandbits()：以一个整数的方式返回指定数量的二进制位。

random.uniform()：它返回一个a~b（含）的随机（均匀分布的）实数。例如，如果你需要一个随机角度，可使用uniform(0, 360)。

random.randrange()：是生成随机整数的标准函数。为指定这个随机整数所在的范围，你可像调用range那样给这个函数提供参数。

random.choice()：从给定的序列中随机地选择一个元素。

random.shuffle()：随机地打乱一个可变序列中的元素，并确保每种可能的排列顺序出现的概率相同。

random.sample()：从给定序列中随机（均匀）地选择指定数量的元素，并确保所选择元素的值各不相同。

上面关于介绍的random模块中的函数的实例用法如下my_random.py程序所示：

my_random.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
import random

# random()函数，返回一个0~1（包含）的随机实数
rand_num = random.random()
print('rand_num = {}'.format(rand_num))

rand_num = random.random()
print('rand_num = {}'.format(rand_num))

# getrandbits()函数
print(random.getrandbits(10))

# uniform()函数，返回一个a~b（包含）的随机实数
uni_rand_num = random.uniform(1, 10)
print('uni_rand_num = {}'.format(uni_rand_num))

# randrange()函数，从指定的范围中随机选择一个数。
rand_range_num = random.randrange(1, 10)
print('rand_range_num = {}'.format(rand_range_num))

# choice()函数，从给定的序列中随机选择一个数，与randrange()函数类似。
sequence = list(range(1, 10))
print('sequence = {}'.format(sequence))
rand_choice = random.choice(sequence)
print('rand_choice = {}'.format(rand_choice))

# shuffle()函数，随机打乱给定的可变序列的元素索引位置
sequence = list(range(1, 20))
print('sequence = {}'.format(sequence))
random.shuffle(sequence)
print('sequence = {}'.format(sequence))

# sample()函数，从给定的序列中随机选择指定数量的元素，各个元素只不同
sequence = list(range(1, 36))
print('sequence = {}'.format(sequence))
samp_rand_nums = random.sample(sequence, 5)
print('samp_rand_nums = {}'.format(samp_rand_nums))

程序执行结果如下所示：
rand_num = 0.4080611438222771
rand_num = 0.4686116506011688
911
uni_rand_num = 8.889564467939781
rand_range_num = 5
sequence = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
rand_choice = 8
sequence = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
sequence = [2, 17, 10, 19, 12, 4, 9, 14, 7, 5, 3, 11, 6, 18, 8, 15, 16, 1, 13]
sequence = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]
samp_rand_nums = [27, 30, 1, 17, 7]

总结

本节主要介绍了以下内容：

1. random模块中的常用函数及其用法。

下一节将会介绍shelve模块和json模块，敬请关注！

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