Python 中的random 工具类-CFANZ编程社区

在编程中，我们经常需要 “随机” 的力量：生成验证码、打乱列表顺序、模拟随机事件…… 如果手动实现这些功能，不仅麻烦还可能不够 “随机”。别担心，Python 的random 工具类就像一位神奇的随机魔术师，能轻松完成各种随机操作，让你的程序拥有真正的 “不确定性”。今天就来看看这位魔术师有哪些看家本领！

1. 生成随机数字：从数字池里 “抽牌”

想生成一个随机整数或小数？random 的数字生成函数就像从数字池里抽牌一样简单：

import random

# 生成[0,1)之间的随机小数
print("随机小数：", random.random())  # 输出类似：0.7832451293

# 生成[1,10]之间的随机整数
print("随机整数：", random.randint(1, 10))  # 输出1-10中的一个整数

# 生成[0,10)之间的随机偶数（步长为2）
print("随机偶数：", random.randrange(0, 10, 2))  # 输出0、2、4、6、8中的一个

# 生成[5.5, 9.9]之间的随机浮点数
print("指定范围浮点数：", random.uniform(5.5, 9.9))  # 输出类似：7.2345

这些函数覆盖了几乎所有常见的数字随机场景，无论是整数、小数，还是指定范围的数字，都能一键生成，比手动计算随机数靠谱多了。

2. 随机选择元素：从序列里 “抽奖”

需要从列表、元组等序列中随机选元素？random 的选择函数就像抽奖机一样公平：

import random

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "草莓", "葡萄"]

# 随机选择一个元素
print("随机水果：", random.choice(fruits))  # 从列表中选一个水果

# 随机选择3个元素（可能重复）
print("可重复选3个：", random.choices(fruits, k=3))  # 输出类似：['香蕉', '苹果', '香蕉']

# 随机选择2个不重复的元素（打乱后取前2个）
print("不重复选2个：", random.sample(fruits, k=2))  # 输出类似：['橙子', '葡萄']

choice适合单选，choices适合有放回的多选，sample适合无放回的多选，三种方式覆盖了不同的选择需求，比如抽奖时用sample避免重复中奖，模拟投票时用choices允许重复选择。

3. 打乱序列：给列表 “洗牌”

想随机打乱列表的顺序？random.shuffle () 就像洗牌一样，能彻底打乱序列：

import random

cards = ["红桃A", "黑桃K", "方块Q", "梅花J", "大王"]

# 打乱列表（原地修改）
random.shuffle(cards)
print("打乱后的牌：", cards)  # 输出随机排序的列表

# 如果不想修改原列表，可以先复制
cards_copy = cards.copy()
random.shuffle(cards_copy)
print("原列表不变：", cards)
print("复制后打乱：", cards_copy)

洗牌功能在游戏开发（如扑克牌游戏）、随机排序（如随机展示推荐内容）等场景中特别实用，一行代码就能让序列变得毫无规律。

4. 设置随机种子：让随机 “可重现”

有时候我们需要让随机结果可重现（比如调试程序时），这时可以设置随机种子：

import random

# 设置种子（相同种子会产生相同的随机序列）
random.seed(42)
print("种子42的第一个随机数：", random.random())  # 输出：0.6394267984578837
print("种子42的第二个随机数：", random.randint(1, 10))  # 输出：7

# 重新设置相同的种子
random.seed(42)
print("再次种子42的第一个随机数：", random.random())  # 输出同样的0.6394267984578837
print("再次种子42的第二个随机数：", random.randint(1, 10))  # 输出同样的7

设置种子后，每次运行程序都会得到相同的随机序列，这在测试、调试时非常有用，能确保程序的行为可预测。

5. 进阶玩法：生成随机密码

结合多种随机功能，我们可以轻松实现一个随机密码生成器：

import random
import string

def generate_password(length=8):
    # 密码字符集：大小写字母+数字+特殊符号
    chars = string.ascii_letters + string.digits + "!@#$%^&*"
    # 随机选择length个字符
    password = ''.join(random.sample(chars, k=length))
    return password

# 生成10位密码
print("随机密码：", generate_password(10))  # 输出类似：K3$qR9mP!2

通过组合字母、数字和特殊符号，并用sample确保字符不重复，生成的密码既随机又安全，比手动想密码靠谱多了。