随机函数公式怎样才能不重复(随机函数怎么固定不变)

大部分的计算机语言都会提供 API 生成 随机数 ，此类 API 称为 随机数生成器 。

计算机可以用随机数模拟现实世界中的各种随机概率问题，没有随机生成器的编程语言不是“ 好语言 ”。

现实世界中的随机数：比如掷钱币、骰子、转轮、使用电子元件的噪音、核裂变等等。

计算机通过硬件技术摸拟现实世界中这种 物理现象 所生成的随机数，我们称其为真随机数。 这样的随机数生成器叫做 物理性随机数生成器 。生成真随机数对计算机的硬件技术要求较高。

真正随机数的特点：不可预测。

如在掷硬币时，你无法真正预测到下一次硬币的面向。

由算法摸拟生成的随机数称其为伪随机数。计算机编程语言中所生成的随机数基本上都是伪随机数。

伪随机数的特点：既然是由算法模拟的，虽然在一个较短的周期内是无法预测的，在一个较长的周期内的随机数具有可预测性。

生成伪随机数时，需要设置随机种子， 种子作用就是在随机数的生成算法里注入一个动态变化量。

比如说使用系统的当前时间做随机种子，随机算法就可以在时间变化的基础上生成随机性更大的随机数。但是，如果不是在毫秒级别下生成随机数，同一时间点下所生成的大量随机数就有可能出现相等的情况。

选择种子时，可以考虑综合多维度的变化值进行运算。如在 UNIX 系统中，将系统时间、连入WIFI、甚至按下的键盘次数都量化为了seed。

random 模块实现了各种分布的伪随机数生成器。因为完全确定性，它不适用于所有目的，并且完全不适合加密目的。不应将此模块的伪随机生成器用于安全目的。 有关安全性或加密用途，可使用 Python 中的 secrets 模块。

使得之前需要导入 random 模块

import random2.1 随机模块的方法

1. 初始化随机种子

random.seed(a=None, version=2)

• 如果 a 被省略或为 None ，则使用当前系统时间做随机种子。
• 如果操作系统提供随机源，则使用它们而不是系统时间。
• 如果 a 是 int 类型，则直接使用。
• 当设置随机种子是一个常量，则每一次随机数是固定的。
• import random #设置随机种子是一个 int 常量 random.seed(10) print(random.random()) #设置随机种子是一个 int 常量 random.seed(10) print(random.random()) #设置随机种子是一个 int 常量 random.seed(10) print(random.random())
• 输出结果：
• 0.5714025946899135 0.5714025946899135 0.5714025946899135

2. 从一个数字范围内产生随机数字

random.randrange(start, stop[, step])

从 range(start, stop, step) 返回一个随机选择的元素。

这相当于 choice(range(start, stop, step))，但实际上并没有构建一个 range 对象 。

random.randint(a, b)

相当于 randrange(a, b+1)

结果 N 满足： a <= N <= b

random.choice(seq)

import randomlst = [5, 3, 90, 12, 4, 6]r = random.choice(lst)print(r)

每一次运行会从列表中随机获得一个数字。

andom.shuffle(x[, random])

可选参数 random 是一个无参数函数，在 [0.0, 1.0) 中返回随机浮点数；默认情况下，这是函数 random()

import randomlst = [5.0, 3.0, 90.0, 12.0, 4.0, 6.0]#使用 random.random 函数random.shuffle(lst, random.random)print(lst)#输出结果[3.0, 90.0, 6.0, 12.0, 5.0, 4.0]#----------------------------------def my_random(): return float(random.randint(0, 1))lst = [5.0, 3.0, 90.0, 12.0, 4.0, 6.0]#使用用户自定义函数random.shuffle(lst, my_random)print(lst)

7. 返回从总体序列或集合中选择的唯一元素的 k 长度列表。 用于无重复的随机抽样。

random.sample(population, k, *, counts=None)

8. 返回 [0.0, 1.0) 范围内的下一个随机浮点数。

random.random()

9. 返回一个随机浮点数 N

random.uniform(a, b)

取决于等式 a + (b-a) * random() 中的浮点舍入，终点 b 可以包括或不包括在该范围内。

结果 N 满足：当 a <= b 时 a <= N <= b ，当 b < a 时 b <= N <= a 。

更多方法可查阅官方文档。

3.1 随机彩色点

解题思路：可结合 turtle 模块绘制，随机小海龟出现的位置就可以了

import randomimport turtlecolors = ["red", "blue", "green", "gray", "orange"]for i in range(100): turtle.penup() x = random.randint(-300, 300) y = random.randint(-300, 300) turtle.goto(x, y) turtle.pendown() turtle.dot(20, colors[i % 5])turtle.done()3.2 求 π 的值

概率法又称为蒙特卡罗法，是一种非常重要的数值计算方法。

该方法是以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法。将所求解的问题同一定的概率模型相联系，用计算机实现统计模拟或抽样，以获得问题的近似解。

import random i, n, s = 0, 0, 0 x, y = 0.0, 0.0 n = int(input("输入点的数量：")) random.seed() for i in range(n): x = random.random() y = random.random() if (x * x + y * y) <= 1: s += 1 print("PI=%f", 4 * s / n)

输出结果：

输入点的数量：9000000PI= 3.141477777777778

输入的点数量越多，得到的 PI 的近似值就会越精确。

随机数可以完美地模拟真实世界里的各种概率或随机事件。python 的随机数生成除了可以使用 random 模块外，还可以使用 numpy 库中所提供的方法。