Python random

Python3 学习笔记 · 整理自菜鸟教程

一句话

random 是标准库随机数模块，用于生成随机数、随机选择、随机打乱序列。

要点

生成的是伪随机数，底层用梅森旋转算法。
random() 返 [0.0, 1.0) 的浮点；randint(a, b) 返闭区间整数。
choice 选一个、choices 选多个（可重复）、sample 选多个（不重复）。
shuffle 原地打乱列表，无返回值。
seed(n) 固定随机种子，让结果可复现，调试和测试常用。
安全场景（密码、令牌）不要用 random，改用 secrets 模块。

语法 / 常用方法

方法	说明	示例
`random.random()`	`[0.0, 1.0)` 浮点	`0.548813...`
`random.uniform(a, b)`	`[a, b]` 浮点	`uniform(1, 5)`
`random.randint(a, b)`	`[a, b]` 整数（含两端）	`randint(1, 6)`
`random.randrange(a, b, step)`	`range` 里随机取	`randrange(0, 10, 2)`
`random.choice(seq)`	随机取一个元素	`choice(["A", "B"])`
`random.choices(seq, k=n)`	取 n 个，可重复，可加权	`choices([1,2], k=3)`
`random.sample(seq, k=n)`	取 n 个，不重复	`sample(range(10), 3)`
`random.shuffle(lst)`	原地打乱	`shuffle(cards)`
`random.seed(n)`	设随机种子	`seed(42)`
`random.gauss(mu, sigma)`	正态分布	`gauss(0, 1)`
`random.getrandbits(k)`	k 位随机整数	`getrandbits(8)`

代码示例

import random

# 固定种子，结果可复现
random.seed(42)
print(random.random())            # 每次运行都是 0.639426...

# 随机整数、浮点
print(random.randint(1, 6))       # 掷骰子，1~6 含两端
print(random.uniform(1.0, 5.0))   # 1.0~5.0 之间的浮点
print(random.randrange(0, 10, 2)) # 从 0,2,4,6,8 里取

# 从序列随机选择
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(random.choice(fruits))            # 选一个
print(random.choices(fruits, k=5))      # 选 5 个，可重复
print(random.sample(fruits, k=2))       # 选 2 个，不重复

# 加权随机（权重可不等）
print(random.choices(["A", "B", "C"], weights=[1, 1, 8], k=10))  # C 更可能

# 打乱列表（原地修改，无返回值）
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(nums)
print(nums)                       # 顺序被打乱

# 抽奖：从 100 人中抽 3 个不重复的幸运儿
winners = random.sample(range(1, 101), 3)
print(winners)

# 正态分布随机数
print(round(random.gauss(0, 1), 3))

易错点

randint(a, b) 两端都包含，range(a, b) 不包含，randrange 与 range 规则一致。
shuffle 原地修改且返回 None，写 nums = random.shuffle(nums) 会把列表变 None。
sample 的 k 不能大于序列长度，否则抛 ValueError；choices 的 k 无此限制。
seed 只需设一次，重复设种子会让随机退化，失去随机意义。
涉及安全（验证码、密钥、令牌）必须用 secrets，random 可被预测。
多进程里各自 random 可能产生相同序列，用进程独立种子或用 numpy.random。