Python生成隨機數組的方法小結

Python生成隨機數組的方法小結

本文實例講述了Python生成隨機數組的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：
研究排序問題的時候常常需要生成隨機數組來驗證自己排序算法的正確性和性能，今天把Python生成隨機數組的方法稍作總結，以備以后查看使用。
一、使用random模塊生成隨機數組
python的random模塊中有一些生成隨機數字的方法，例如random.randint， random.random, random.uniform, random.randrange,這些函數大同小異，均是在返回指定范圍內的一個整數或浮點數，下邊簡單解釋一下這幾個函數。
1、random.randint(low, hight) -> 返回一個位於[low,hight]之間的整數
該函數接受兩個參數，這兩個參數必須是整數（或者小數位是0的浮點數），並且第一個參數必須不大於第二個參數    
>>> import random
>>> random.randint(1,10)
5
>>> random.randint(1.0, 10.0)
5

2、random.random() -> 不接受參數，返回一個[0.0, 1.0)之間的浮點數    
>>> random.random()
0.9983625479554628

3、random.uniform(val1, val2) -> 接受兩個數字參數，返回兩個數字區間的一個浮點數，不要求val1小於等於val2    
>>> random.uniform(1,5.0)
2.917249424176132
>>> random.uniform(9.9, 2)
3.4288029275359024

*4、random.randrange(start, stop, step) -> 返回以start開始，stop結束，step為步長的列表中的隨機整數，同樣，三個參數均為整數（或者小數位為0），若start大於stop時 ，setp必須為負數.step不能是0.*    
>>> random.randrange(1, 100, 2) #返回[1,100]之間的奇數
95
>>> random.randrange(100, 1, -2) #返回[100,1]之間的偶數
46

運行效果圖如下：

5、生成隨機數組
下邊我們用random.randint來生成一個隨機數組    
import random
def random_int_list(start, stop, length):
  start, stop = (int(start), int(stop)) if start <= stop else (int(stop), int(start))
  length = int(abs(length)) if length else 0
  random_list = []
  for i in range(length):
    random_list.append(random.randint(start, stop))
  return random_list

接下來我們就可以用這個函數來生成一個隨機的整數序列了    
>>> random_int_list(1,100,10)
[54, 13, 6, 89, 87, 39, 60, 2, 63, 61]
二、使用numpy.random模塊來生成隨機數組
1、np.random.rand 用於生成[0.0, 1.0)之間的隨機浮點數， 當沒有參數時，返回一個隨機浮點數，當有一個參數時，返回該參數長度大小的一維隨機浮點數數組，參數建議是整數型，因為未來版本的numpy可能不支持非整形參數。    
import numpy as np
>>> np.random.rand(10)
array([ 0.56911206, 0.99777291, 0.18943144, 0.19387287, 0.75090637,
    0.18692814, 0.69804514, 0.48808425, 0.79440667, 0.66959075])

當然該函數還可以用於生成多維數組，這里不做詳述。

2、np.random.randn該函數返回一個樣本，具有標准正態分布。    
>>> np.random.randn(10)
array([-1.6765704 , 0.66361856, 0.04029481, 1.19965741, -0.57514593,
    -0.79603968, 1.52261545, -2.17401814, 0.86671727, -1.17945975])

3、np.random.randint(low[, high, size]) 返回隨機的整數，位於半開區間 [low, high)。    
>>> np.random.randint(10,size=10)
array([4, 1, 4, 3, 8, 2, 8, 5, 8, 9])

4、random_integers(low[, high, size]) 返回隨機的整數，位於閉區間 [low, high]。    
>>> np.random.random_integers(5)
4

5、np.random.shuffle(x) 類似洗牌，打亂順序；np.random.permutation(x)返回一個隨機排列    
>>> arr = np.arange(10)
>>> np.random.shuffle(arr)
>>> arr
[1 7 5 2 9 4 3 6 0 8]
>>>> np.random.permutation(10)
array([1, 7, 4, 3, 0, 9, 2, 5, 8, 6])