NumPy 中的随机数

什么是随机数?

随机数并不意味着每次都会产生不同的数字。随机意味着某些东西在逻辑上是不可预测的。

伪随机和真随机。

计算机依赖于程序运行,而程序是一套明确的指令集。所以这意味着必须有一些算法来生成随机数。

如果存在一个生成随机数的程序,那么它就可以被预测,因此它并不是真正的随机。

通过生成算法产生的随机数被称为伪随机数。

我们可以生成真正的随机数吗?

可以。为了在计算机上生成真正的随机数,我们需要从某些外部来源获取随机数据。这些外部来源通常是我们的击键、鼠标移动、网络上的数据等。

我们不需要真正的随机数,除非它与安全性相关(例如加密密钥)或应用程序的基础是随机性(例如数字轮盘)。

在本教程中,我们将使用伪随机数。

生成随机数

NumPy 提供了 random 模块来处理随机数。

实例

生成 0 到 100 之间的随机整数:

from numpy import random

x = random.randint(100)

print(x)

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生成随机浮点数

random 模块的 rand() 方法返回 0 到 1 之间的随机浮点数。

实例

生成一个从 0 到 1 的随机浮点数:

from numpy import random

x = random.rand()

print(x)

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生成随机数组

在 NumPy 中,我们使用数组,您可以使用上面示例中的两种方法来创建随机数组。

整数

randint() 方法接受一个 size 参数,您可以在其中指定数组的形状。

实例

生成一个包含 5 个从 0 到 100 的随机整数的一维数组:

from numpy import random

x=random.randint(100, size=(5))

print(x)

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实例

生成一个 3 行的二维数组,每行包含 5 个从 0 到 100 的随机整数:

from numpy import random

x = random.randint(100, size=(3, 5))

print(x)

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浮点数

rand() 方法也允许您指定数组的形状。

实例

生成包含 5 个随机浮点数的一维数组:

from numpy import random

x = random.rand(5)

print(x)

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实例

生成一个 3 行的二维数组,每行包含 5 个随机数:

from numpy import random

x = random.rand(3, 5)

print(x)

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从数组中生成随机数

choice() 方法允许您基于一个值数组生成一个随机值。

choice() 方法接受一个数组作为参数,并随机返回其中一个值。

实例

返回数组中的一个值:

from numpy import random

x = random.choice([3, 5, 7, 9])

print(x)

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choice() 方法还允许您返回值数组。

添加一个 size 参数来指定数组的形状。

实例

生成一个由数组参数中的值(3、5、7 和 9)组成的二维数组:

from numpy import random

x = random.choice([3, 5, 7, 9], size=(3, 5))

print(x)

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