Python中怎么随机生成数字

# Python中怎么随机生成数字

在Python编程中，随机数生成是常见需求，广泛应用于模拟、游戏、密码学等领域。本文将详细介绍Python中生成随机数的多种方法及其应用场景。

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## 1. 使用`random`模块

Python标准库中的`random`模块是最常用的随机数生成工具，提供多种随机数生成函数。

### 1.1 生成随机浮点数

```python
import random

# 生成[0.0, 1.0)之间的随机浮点数
rand_float = random.random()
print(rand_float)

# 生成指定范围的随机浮点数
rand_uniform = random.uniform(1.5, 3.5)
print(rand_uniform)

# 生成[a, b]范围内的随机整数
rand_int = random.randint(1, 10)
print(rand_int)

# 从range中随机选择（步长敏感）
rand_range = random.randrange(0, 100, 5)
print(rand_range)

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# 随机选择元素
random_choice = random.choice(my_list)
print(random_choice)

# 随机打乱序列（原地修改）
random.shuffle(my_list)
print(my_list)

# 随机采样（无重复）
random_sample = random.sample(my_list, 3)
print(random_sample)

import secrets

# 生成安全随机整数
secure_randint = secrets.randbelow(100)
print(secure_randint)

# 生成随机字节串
token = secrets.token_bytes(16)
print(token)

# 生成URL安全令牌
url_token = secrets.token_urlsafe(16)
print(url_token)

import numpy as np

# 生成随机浮点数数组
rand_array = np.random.rand(3, 2)  # 3x2矩阵
print(rand_array)

# 生成正态分布随机数
normal_dist = np.random.normal(0, 1, 1000)

# 设置随机种子（可复现性）
np.random.seed(42)

import random

random.seed(2023)  # 设置种子
print(random.random())  # 每次运行结果相同

def generate_verification_code(length=6):
    return ''.join(str(random.randint(0, 9)) for _ in range(length))

def monte_carlo_pi(n_samples):
    inside = sum(1 for _ in range(n_samples) 
                if random.random()**2 + random.random()**2 <= 1)
    return 4 * inside / n_samples

participants = ["Alice", "Bob", "Charlie", "Diana"]
winner = random.sample(participants, 2)  # 抽取2名中奖者