Einführung in den Zufallszahlengenerator in Python

Python ist eine der Top-Sprachen in der Welt der Programmiersprachen. Das Alleinstellungsmerkmal von Python sind die Open-Source-Bibliotheken, mit denen alle Arten von statistischen und wissenschaftlichen Aufgaben mit minimalem Code ausgeführt werden können, da diese Bibliotheken über alle integrierten Algorithmen für erweiterte Aufgaben verfügen. Dies ist einer der Hauptgründe für die Popularität von Python, insbesondere auf dem Gebiet der Datenwissenschaft. Wir werden den Zufallszahlengenerator in Python diskutieren.

Was ist der Zufallszahlengenerator in Python?

Ein Zufallszahlengenerator ist ein Code, der eine Folge von Zufallszahlen auf der Grundlage einiger Bedingungen generiert, die nur zufällig vorhergesagt werden können. Die Generierung von Zufallszahlen ist wichtig, wenn Sie eine Sprache lernen oder verwenden. In Spielen und Lotterien ist es erforderlich, eine beliebige Zahl zu generieren. Dies kann auch erforderlich sein, wenn Sie Code für eine Webanwendung schreiben, z. B. wenn Sie möchten, dass ein OTP generiert wird. Daher ist es besser zu wissen, wie man Zufallszahlen in Python generiert.

Für den Zufallszahlengenerator verwenden wir ein zufälliges Python-Paket, das in Python eingebaut ist. Es enthält viele eingebaute Funktionen, mit denen Zufallszahlen basierend auf unseren Anforderungen generiert werden können.

Zufallszahlengenerator-Funktionen in Python

Im Folgenden werden einige Zufallszahlenfunktionen in Python besprochen und in Jupyter Notebook ausgeführt.

Wahl()

Es ist eine in Python eingebaute Funktion, mit der Zufallszahlen aus nicht leeren Sequenzen wie list, tuple, string zurückgegeben werden können. Ein Beispiel hierfür wäre die Auswahl eines zufälligen Passworts aus einer Liste von Passwörtern. Wir müssen einen wichtigen Aspekt beachten, dass die verwendete Sequenz nicht leer sein kann. Wenn es leer ist, wird ein Indexfehler angezeigt.

Syntax:

import random
sequence=(1, 4, 6, 10) random. choice(sequence) //Here sequence is list or tuple or string

Jetzt sehen wir die Ausgabe des obigen Beispiels, wenn es in Jupyter Notebook ausgeführt wird.

Wie Sie sehen, wird der Ausgang zufällig als 6 ausgewählt.

Zufällig()

Diese Funktion gibt, wie der Name schon sagt, eine Gleitkommazahl zwischen 0.0 und 1.0 zurück. Die Untergrenze liegt also bei 0, 0 und die Obergrenze bei 1, 0. Beachten Sie, dass der zurückgegebene Wert ein Float ist.

Beispiel

import random
random.random()

Jetzt werden wir den Code in Jupyter Notebook ausführen und die Ausgabe für das gleiche sehen. Der folgende Screenshot zeigt die Ausgabe.

Wie wir sehen können, liegt der zurückgegebene Wert zwischen 0.0 und 1.0.

Randrange (Beginn, Ende, Schritt)

Diese Funktion gibt basierend auf den angegebenen Parametern eine Zufallszahl zurück, da sie drei Parameter enthält.

Beginn: Dieser Parameter gibt an, von wo aus zu beginnen ist. Es wird in das Sortiment aufgenommen.

Ende: Dieser Parameter gibt an, wo Sie anhalten müssen. Es ist aus dem Bereich ausgeschlossen.

Schritt: Es werden Zahlen im Bereich übersprungen.

Beispiel mit Syntax:

import random
random.randrange(10, 20, 2)

Lassen Sie uns nun dieses Beispiel in Jupyter-Notizbuch ausführen und das Ergebnis sehen. Die Operation und das Ergebnis sind im folgenden Screenshot dargestellt

Mischen()

Diese Funktion akzeptiert zwei Parameter. Die Syntax der Funktion lautet random.shuffle (x, random). Der Parameter random ist dabei optional, während das x für sequence steht. Diese Funktion gibt eine zufällige Folge zurück, dh die Stellen der Elemente in der Folge sind zufällig, aber die Werte bleiben gleich. Zum besseren Verständnis werden wir einige Zeilen in Python schreiben.

Beispiel

import random
num_list = (7, 8, 10, 12) print(“List before using shuffle: “, num_list)
random.shuffle(num_list)
print(“List after using shuffle method: “, num_list)

Wir werden die obigen Anweisungen in Jupyter Notebook ausführen und uns die Ausgabe ansehen.

Wie wir oben in der zweiten Ausgabe sehen können, sind die Elemente die gleichen, aber ihre Positionen haben sich zufällig geändert. Dies ist die Verwendung der Funktion shuffle ().

Uniform (a, b)

Diese Funktion gibt eine Zufallszahl zwischen zwei Punkten a und b zurück. Punkt a ist die untere Grenze, die ich eingeschlossen habe, und Punkt b ist die obere Grenze, die nicht eingeschlossen ist. Wie zu sehen ist, werden zwei Parameter benötigt. Es sollte nicht mit random.random () verwechselt werden, da es zum Generieren einer Zahl zwischen 0 und 1 verwendet wird, während diese Funktion zum Generieren in einem Bereich verwendet wird.

Beispiel

import random
random.uniform(3, 5)

Lassen Sie uns jetzt den gleichen Code in Jupyter Notebook ausführen.

Wie Sie sehen, liegt die zurückgegebene Zufallszahl zwischen 3 und 5.

Erzeugung von ganzen Zahlen

Jetzt werden wir zufällige ganze Zahlen erzeugen. Um zufällige ganzzahlige Werte zu erzeugen, können wir die randint () -Funktion aus dem Zufallsmodul der Python- und Seed-Funktion verwenden

Es wird ein ganzzahliger Wert als Argument verwendet. Diese Art von Funktion wird deterministisch genannt, was bedeutet, dass sie bei gleichem Startwert die gleichen Zahlen erzeugen. Falls wir nicht den gleichen Wert im Startwert verwenden, sind die generierten Zahlen unterschiedlich. Wir werden die Seed-Funktion aufrufen, bevor wir Randomness verwenden.

Beispiel

from random import seed
from random import randint
#to generate seed number
seed(101)
#random number generation within 0 to 5
for _ in range(5):
value = randint(0, 5)
print(value)

Lassen Sie uns nun diesen Code in Jupyter Notebook ausführen.

Fließkommazahlen generieren

Jetzt werden wir Gleitkommazahlen erzeugen. Um zufällige Fließkommazahlen zu generieren, verwenden wir die Funktion random (), die zufällige Fließkommazahlen zwischen 0 und 1 zurückgibt. Wir verwenden die Seed-Funktion, die einen ganzzahligen Wert als Argument verwendet. Da wir den Bereich als 5 angeben, werden fünf Zufallszahlen generiert, da die for-Schleife fünfmal wiederholt wird.

Beispiel

from random import seed
from random import random
#to generate seed number
seed(101)
#random float number generation
for _ in range(5):
value = random()
print(value)

Lassen Sie uns nun diesen Code in Jupyter Notebook ausführen.

Wie Sie sehen, erhalten wir fünf zufällige Gleitkommazahlen.

Fazit

Zum Abschluss dieses Artikels können wir sagen, dass Zufallszahlen in mehreren Anwendungen sehr nützlich sind und dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, Zufallszahlen zu generieren.

Empfohlene Artikel

Dies ist eine Anleitung zum Zufallszahlengenerator in Python. Hier diskutieren wir die Einführung und Funktionen des Zufallszahlengenerators zusammen mit einigen Beispielen. Sie können sich auch die folgenden Artikel ansehen, um mehr zu erfahren -

  1. Konstruktor in Python
  2. 3D-Arrays in Python
  3. Zeiger in Python
  4. Python-Vergleichsoperatoren
  5. Anleitung zum Generieren von Zufallszahlen in C ++
  6. 3D-Arrays in C ++
  7. Zufallszahlengenerator in Matlab
  8. Zufallszahlengenerator in C #
  9. Zufallszahlengenerator in PHP
  10. Wie funktionieren Arrays und Listen in Python?
  11. Beispiele für Vergleichsoperatoren in PowerShell