大家好,這裡是Python程序員晚楓。
最近在網上看到一個python的面試題目:如何用Python生成1億個手機號碼?
我第一眼看到的時候心想,這個還不簡單?直接random.randint(1,999999999999)
就完事了。
但是馬上就發現了這其中的錯誤:這個是生成1-99999999之間的隨機數,可能是1,也可能是666.
但電話號碼是11位的,而且前3位只有指定的號段,比如135、136。直接random.randint(1,999999999999)
這麼做並不符合條件。
那麼如何生成呢?於是有了下面這段代碼:
import random
def create_phone_num(num):
all_phone_nums = set() # 存放生成的電話號碼
while True: # 因為set會自動去重,因此死循環生成電話號碼,直到等於num個號碼停止
start = random.choice(['135', '136', '137']) # 存放前3位的號段,從中隨機取一個
end = ''.join(random.sample(string.digits, 8)) # 隨機生成後面8位數字
all_phone_nums.add(f'{start}{end}') # 拼接前3位和後8位
if len(all_phone_nums) >= num: # 如果號碼個數等於num,則停止
break
phone_num(10000 * 10000)
經過這次寫代碼我才發現,原來Python的random裡有那麼多好用的生成隨機數的方法。
我把它們全部整理出來了,今天我們就來一起學習一下~
如有遺漏或者錯誤,歡迎大家多多指點~
在上面的代碼第一行:import random
,我們導入了random這個標准庫。
這個庫只有一個文件:random.py
,這個文件的結構主要分為3個
部分(如下圖所示),它們的作用分別是:
Random(_random.Random)
和SystemRandom(Random)
Random()
_test_generator(n, func, args)
和_test(N=2000)
random.choice
、random.sample
,具體使用方法,我們接下來會詳細解釋。接下來我們重點講解作為python的用戶,我們會使用到哪些random
的隨機數方法,也就是上文提到的random.py
文件裡的第3部分。
如下圖的代碼所示,random提供的方法有22個,主要分為2類:
普通用戶
常用的方法,一共有12個
;科學計算
常用的方法,一共有10個
。對於上面這22個隨機數方法,我在這裡重點介紹一下普通用戶常用的那12個方法。
至於後面這個10個用於科學計算的方法,因為實在是高深,我就不在這裡浪費時間了,有興趣的同學,可以直接去翻一下數學書:《概率論》。
把這3個放到一起說,是因為random本質上生成的是偽隨機數,而這3個函數,很好的體現了偽隨機數這個特性
代碼示例:seed
# 指定seed後,生成的隨機數一樣
random.seed(1)
print('隨機數1:', random.random())
random.seed(1)
print('隨機數2:', random.random())
# output:
# 隨機數1: 0.13436424411240122
# 隨機數2: 0.13436424411240122
代碼示例: random.getstate & random.setstate
import random
random.seed(42)
print(random.sample(range(20), k=10))
st = random.getstate() # 取出生成上一行代碼後,random的狀態
print(random.sample(range(20), k=20)) # print 20
random.setstate(st) # 恢復上一次的隨機狀態
print(random.sample(range(20), k=10)) # print same first 10
# output:
# [12, 0, 4, 3, 11, 10, 19, 1, 5, 18]
# [4, 9, 0, 3, 10, 8, 16, 7, 18, 17, 14, 6, 2, 1, 5, 11, 15, 13, 19, 12]
# [4, 9, 0, 3, 10, 8, 16, 7, 18, 17]
隨機生成一個[0,1)之間的浮點數
代碼示例
float = random.random()
""" float = 0.123565654548978 """
產生[a,b]范圍內一個隨機浮點數
代碼示例
float = random.uniform(11,15)
""" float = 13.882923467738049 """
隨機生成[a,b]范圍內一個整數。
代碼示例
int = random.randint(1, 9)
""" int = 2 """
從非空序列中隨機選取一個數據並帶回,該序列可以是list、tuple、str、set。
代碼示例
str = random.choice("程序員晚楓原創系列")
""" str = 原 """
Python3.6版本新增。從集群中隨機選取k次數據,返回一個列表,可以設置權重。一共有4個參數
代碼示例
str = ["程", "序", "員", "晚", "楓"]
res = random.choices(str, weights=[0, 0, 1, 0, 0], k=5)
""" 因為給【員】這個字,通過weights參數增加了特別的權重:1,而其他的權重都是0,所以不論隨機選多少次,結果都是【員】 res = ['員', '員', '員', '員', '員'] """
參考range的用法:
代碼示例
int = random.randrange(3, 9)
""" int = 5 """
從集合中選取k個元素,返回一個列表,集群可以是list、tuple、str、set。
代碼示例
str = ["程", "序", "員", "晚", "楓"]
res = random.sample(str, 5)
""" res = ['員', '序', '程', '楓', '晚'] """
打亂原來有順序的集合,注意:這個方法沒有返回值,它直接改變的是原集合的順序。所以如果你想改變tuple這種不可變的集合,會報錯。
代碼示例
str = ["程", "序", "員", "晚", "楓", "有", "順", "序"]
random.shuffle(str)
""" str = ['楓', '順', '員', '序', '有', '晚', '序', '程'] """
生成指定位數大小的整數。
代碼示例
int = random.getrandbits(8)
""" int = 136 """
雖然自己是Python程序員,但是最近開發中卻發現很多基礎知識自己沒掌握。
於是決定從這一篇開始,我決定帶著當時加入Python時,喂馬劈柴面朝大海的浪漫情懷,去認真的深入整理分享Python常用的知識點。
希望對你有用。