Python必会：随机模块（Random）常用函数的实用指南

Python是一种广泛使用的高级编程语言，以其直观性和灵活性而著称。
不管是Python初学者还是已经掌握了Python的高手，random模块是必须掌握的重要Python内置模块。
今天，将通过几个实用的小例子助你掌握Python的random模块常用随机函数，提升编程技能。

1. random模块功能简介

Python的random模块提供了丰富的函数，主要用于生成随机数和执行随机选择，这对于开发游戏、进行科学模拟、随机化数据处理等场景非常有用。

2. random.random() —— 生成随机浮点数

生成小数：>=0 且 <1

此函数用于生成一个0到1之间的随机浮点数，其中包括0但不包括1。

# 导入随机模块
import random
# 生成浮点数并显示
print(random.random())

注：
这个只能生成0到1的小数，生成指定范围的小数请看第7条。

3. random.randint(a, b) —— 生成随机整数

生成整数：>=a 且 <=b

若你需要一个指定范围内的整数，random.randint会是一个理想选择。
它返回区间[a, b]内的一个随机整数，包括两端点值。

注：
很多人误以为这个函数的范围和range一样，包前不包后，
其实是起始两个整数都会包括！

import random
#生成1-10的整数，包括1和10
n = random.randint(1, 10)
print(n)

4. random.choice(sequence) —— 随机选择元素

从数据中，随机选一个

从非空序列中随机选取一个元素。适用于从列表、元组等序列类型中选择。

import random
my_list = ['apple', 'banana', 'cherry']
n = random.choice(my_list)
print(n)

5. random.shuffle(x) —— 随机排列元素

打乱次序，
相当于打扑克时的洗牌动作

此函数将序列的所有元素随机排序，改变原序列。注：这个函数没有返回值，直接把列表改了

import random
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(my_list)
print(my_list)

6. random.sample(population, k) —— 随机抽样

上面的choice是随机选1个，
这是随机选择好几个元素，并且不重复

从指定的序列中随机抽取k个不重复的元素，生成新的序列。

import random
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
n = random.sample(my_list, 3)
print(n)

7. random.uniform(a, b) —— 随机浮点数（指定范围）

生成指定范围的随机数

从指定的序列中随机抽取k个不重复的元素，生成新的序列。

import random

# 生成一个在[0.0, 1.0)范围内的随机浮点数，类似random()
a = random.uniform(0.0, 1.0)

# 生成一个在[-5.5, 5.5)范围内的随机浮点数
b = random.uniform(-5.5, 5.5)

print( a )
print( b )

8. random.randrange(a, b[, st] ) —— 随机范围（指定间隔）

和range函数一样的用法

指定范围内生成指定间隔的随机数。

import random

# 生成一个从0到10的随机整数，不包括10
a = random.randrange(10)

# 生成一个从10到20的随机整数，不包括20
b = random.randrange(10, 20)

# 生成一个从0到100的随机整数，步长为5（例如0, 5, 10, ..., 95）
c = random.randrange(0, 100, 5)

print(a)
print(b)
print(c)

实例：制作一个简单的抽奖程序

为了综合运用以上函数，让我们创建一个简单的抽奖程序。这个程序将允许用户输入抽奖参与者名单，然后随机选择赢家。

import random

def run_lottery():
    participants = []
    while True:
        participant = input("请输入参与者姓名，输入'完成'结束：")
        if participant == '完成':
            break
        participants.append(participant)
    
    if len(participants) < 3:
        print("参与者不足3人，无法进行抽奖。")
    else:
        winner = random.choice(participants)
        print(f"恭喜{winner}成为大奖赢家！")

run_lottery()