本章将详细介绍 Python3 中的 random 模块。random 模块提供了生成伪随机数的功能，广泛应用于游戏、模拟、密码学等领域。我们将从基础开始，逐步深入到高级功能。
基础介绍
random 模块提供了一系列函数用于生成不同类型的随机数。这些函数基于 Mersenne Twister 算法，这是一种高质量的伪随机数生成算法。
安装与导入
使用 random 模块非常简单，因为它属于 Python 的标准库，无需额外安装。你可以通过以下方式导入：
import random
或者，如果你只需要使用模块中的特定函数，可以这样导入：
from random import randint, choice
生成整数
randrange()
randrange() 函数允许你在指定范围内生成一个随机整数。你可以设置起始值、结束值和步长。
示例代码
print(random.randrange(1, 10, 2)) # 输出可能为 1, 3, 5, 7, 9
randint()
randint(a, b) 函数返回一个 a 到 b 范围内的随机整数，包括 a 和 b。
示例代码
print(random.randint(1, 10)) # 输出可能为 1 到 10 的任意整数
浮点数
random()
random() 函数返回一个 0 到 1 之间的随机浮点数（不包括 1）。
示例代码
print(random.random()) # 输出可能为 0 到 0.9999999999999999 之间的任意浮点数
uniform()
uniform(a, b) 函数返回一个 a 到 b 范围内的随机浮点数。
示例代码
print(random.uniform(1.5, 2.5)) # 输出可能为 1.5 到 2.5 之间的任意浮点数
选择与排列
choice()
choice(seq) 函数从序列 seq 中随机选取一个元素。
示例代码
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry'] print(random.choice(fruits)) # 输出可能是 'apple', 'banana' 或 'cherry'
choices()
choices(population, weights=None, *, cum_weights=None, k=1) 函数从 population 中随机选择 k 个元素，可带权重。
示例代码
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry'] weights = [10, 1, 1] # apple 更有可能被选中 print(random.choices(fruits, weights, k=3)) # 输出可能是 ['apple', 'apple', 'banana'] 等
shuffle()
shuffle(x, random=None) 函数用于打乱列表 x 的顺序。
示例代码
numbers = [1, 2, 3, 4, 5] random.shuffle(numbers) print(numbers) # 输出可能是 [3, 5, 1, 2, 4] 等
sample()
sample(population, k) 函数从 population 中无放回地抽取 k 个元素作为列表返回。
示例代码
numbers = [1, 2, 3, 4, 5] print(random.sample(numbers, 3)) # 输出可能是 [2, 4, 5] 等
实际应用示例
抽奖系统
我们可以使用 random.choice() 来创建一个简单的抽奖系统：
participants = ['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'David']
winner = random.choice(participants)
print(f"The winner is {winner}!")密码生成器
使用 random.choice() 和字符串操作来生成随机密码：
import string
def generate_password(length):
characters = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation
password = ''.join(random.choice(characters) for i in range(length))
return password
print(generate_password(12))以上是关于 Python3 random 模块的详细讲解。通过本章的学习，你应该已经掌握了如何利用这个强大的模块生成各种类型的随机数，并将其应用到实际项目中。希望这些知识对你有所帮助！