Zufallszahlen in NumPy

Was ist eine Zufallszahl?

Zufallszahlen bedeuten nicht, dass die Zahlen jedes Mal unterschiedlich sind. Zufällig bedeutet, dass etwas, das nicht auf logische Weise vorhergesagt werden kann.

Gefakte und echte Zufallszahlen

Computer arbeiten mit Programmen, Programme sind autoritative Befehlsfolgen. Dies bedeutet, dass es eine Art Algorithmus geben muss, um Zufallszahlen zu generieren.

Wenn ein Programm existiert, das Zufallszahlen generiert, kann es vorhergesagt werden, daher ist es keine echte Zufallszahl.

Durch Algorithmus generierte Zufallszahlen werden als gefakte Zufallszahlen bezeichnet.

Können wir echte Zufallszahlen erzeugen?

Ja. Um eine echte Zufallszahl auf unserem Computer zu generieren, müssen wir Daten von einer externen Quelle erhalten. Die externen Quellen sind in der Regel unsere Tastatureingaben, Mausbewegungen, Netzwerkdaten usw.

Wir benötigen keine echten Zufallszahlen, es sei denn, sie sind mit Sicherheit (z.B. Verschlüsselungsschlüssel) verbunden oder die Grundlage der Anwendung basiert auf Zufälligkeit (z.B. numerischer Roulettekessel).

In diesem教程 werden wir gefakte Zufallszahlen verwenden.

Erstellen Sie Zufallszahlen

NumPy bietet das Modul random an, um Zufallszahlen zu verarbeiten.

Beispiel

Erstellen Sie eine zufällige Ganzzahl zwischen 0 und 100:

von numpy import random
x = random.randint(100)
print(x)

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Erstellen Sie zufällige Fließkommazahlen

Modul random rand() Die Methode gibt eine zufällige Fließkommazahl zwischen 0 und 1 zurück.

Beispiel

Erstellen Sie eine zufällige Fließkommazahl zwischen 0 und 100:

von numpy import random
x = random.rand()
print(x)

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Erstellen Sie zufällige Arrays

In NumPy können wir die beiden Methoden aus dem obigen Beispiel verwenden, um zufällige Arrays zu erstellen.

Ganze Zahl

randint() Die Methode akzeptiert size Parameter, in dem Sie die Form des Arrays angeben können.

Beispiel

Erstellen Sie ein 1-D Array, das 5 zufällige Ganzzahlen zwischen 0 und 100 enthält:

von numpy import random
x=random.randint(100, size=(5))
print(x)

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Beispiel

Erstellen Sie ein 2-D Array mit 3 Zeilen, jede Zeile enthält 5 zufällige Ganzzahlen zwischen 0 und 100:

von numpy import random
x = random.randint(100, size=(3, 5))
print(x)

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Fließkommazahlen

rand() Die Methode ermöglicht es Ihnen auch, die Form des Arrays zu spezifizieren.

Beispiel

Erstellen Sie ein 1-D Array, das 5 zufällige Fließkommazahlen enthält:

von numpy import random
x = random.rand(5)
print(x)

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Beispiel

Erstellen Sie ein 2-D Array mit 3 Zeilen, jede Zeile enthält 5 zufällige Zahlen:

von numpy import random
x = random.rand(3, 5)
print(x)

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Zufällige Zahlen aus einem Array generieren

choice() Die Methode ermöglicht es Ihnen, zufällige Werte basierend auf einem Wertearray zu generieren.

choice() Die Methode nimmt das Array als Parameter und gibt zufällig einen Wert zurück.

Beispiel

Geben Sie einen Wert aus dem Array zurück:

von numpy import random
x = random.choice([3, 5, 7, 9])
print(x)

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choice() Die Methode ermöglicht es Ihnen auch, ein Wertearray zurückzugeben.

Fügen Sie eine hinzu size Die Parameter bestimmen die Form des Arrays.

Beispiel

Erstellen Sie ein zweidimensionales Array aus den Werten des Array-Parameters (3, 5, 7 und 9):

von numpy import random
x = random.choice([3, 5, 7, 9], size=(3, 5))
print(x)

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