Python中Random和Math模塊學習筆記

 　　這篇文章主要介紹了Python中Random和Math模塊學習筆記,本文講解了math模塊的數學常量、常用簡單函數、三角函數等,講解了random模塊的常用函數、隨機挑選和排序等內容,需要的朋友可以參考下

　　由於最近經常使用到Python中random,math和time``datetime模塊, 所以決定花時間系統的學習一下

　　1. math模塊

　　math中的函數不可以用於太過復雜的數的運算, 如果需要復雜數的運行最好使用cmath模塊中同名函數, 如果想要更加高級的數學功能，可以考慮選擇標准庫之外的numpy和scipy模塊，它們不但支持數組和矩陣運算，還有豐富的數學和物理方程可供使用

　　1.1. 數學常量

　　math.pi 這個數學常量等於 3.141592...

　　math.e 這個數學常量 e = 2.718281...,

　　1.2. 常用簡單函數

　　math.ceil(x) : 對x向上取整，返回最小整數值大於或者等於x

　　 代碼如下:

　　# -*- coding:utf-8 -*-

　　import math #僅在第一次聲明, 以下都將省略

　　print math.ceil(math.pi) #math.pi是圓周率pi, 類似於C/C++中的宏

　　//輸出4

　　math.floor(x) : 對x向下取整, 返回整數值小於或者等於x

　　 代碼如下:

　　>>> import math

　　>>> math.floor(math.pi)

　　3.0

　　math.pow(x,y) : 指數運算，得到x的y次方

　　 代碼如下:

　　>>> math.pow(2, 3)

　　8.0

　　math.log(x[, base]) : 對數運算，默認基底為e的對數運算。使用base參數時，改變對數的基底, 變為以base為底的對數運算

　　 代碼如下:

　　>>> math.log(10)

　　2.302585092994046

　　>>> math.log(8, 2) #log(x)/log(base).

　　3.0

　　math.sqrt(x) 平方根計算

　　 代碼如下:

　　>>> math.sqrt(4)

　　2.0

　　math.fabs(x) 取絕對值

　　math.factorial(x) 求階乘, 即x!

　　math.exp(x) 求e的x次方

　　1.3. 三角函數

　　以下函數都接收一個弧度(radian)為單位的x作為參數

　　 代碼如下:

　　math.acos(x) #求arccos(x)

　　math.asin(x) #求arcsin(x)

　　math.atan(x) #求arctan(x)

　　math.cos(x) #求cos(x)

　　math.sin(x) #求sin(x)

　　math.tan(x) #求tan(x)

　　math.degrees(x) 角度制轉化為弧度制

　　math.radians(x) 弧度制轉化為角度制

　　 代碼如下:

　　>>> math.degrees(math.pi / 2)

　　90.0

　　1.5. 雙曲函數和特殊函數

　　math.sinh(x), math.cosh(x), math.tanh(x), math.asinh(x), math.acosh(x), math.atanh(x)

　　還有些函數基本沒用過

　　2. random模塊

　　random模塊的作用是產生隨機數, 這個模塊實現了偽隨機數產生器

　　1.1. 常用函數

　　random.seed([x]) 用戶初始化一個隨機數種子, 可選參數可以是任何hashtable對象,默認使用系統時間

　　random.randint(a, b) 返回一個a到b之間的整數

　　random.randrange([start], stop[, step]) 從指定范圍內，按指定基數遞增的集合中 獲取一個隨機數。如：random.randrange(10, 100, 2)，結果相當於從[10, 12, 14, 16, … 96, 98]序列中獲取一個隨機數。random.randrange(10, 100, 2)在結果上與 random.choice(range(10, 100, 2) 等效。

　　random.randrange(start, stop, step)等價於random.choice(range(start, stop, step))

　　 代碼如下:

　　>>> random.randrange(10, 100, 2)

　　90

　　1.2. 隨機挑選和排序

　　random.choice(sequence) : 從序列中獲取一個隨機元素. 參數sequence表示一個有序類型。這裡要說明 一下：sequence在python不是一種特定的類型，而是泛指一系列的類型。list, tuple, 字符串都屬於sequence

　　代碼如下:

　　>>> random.choice(range(10))

　　1

　　>>> random.choice((1, 2, 3, 4))

　　3

　　random.sample(sequence, k) # 從指定序列中隨機獲取指定長度k的片斷。sample函數不會修改原有序列

　　 代碼如下:

　　>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

　　>>> new_lst = random.sample(lst, 6)

　　>>> print new_lst

　　[8, 9, 2, 1, 5, 4]

　　>>> print lst

　　[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

　　random.shuffle(x[, random])，用於將一個列表中的元素打亂, 不會生成新的列表

　　代碼如下:

　　>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

　　>>> random.shuffle(lst)

　　>>> print lst

　　[10, 5, 2, 7, 3, 9, 4, 8, 6, 1]

　　1.3. 隨機生成實數

　　生成的實數符合均勻分布(uniform distribution)

　　random.random() 隨機生成下一個實數，它在[0,1)范圍內。

　　random.uniform(a,b) 隨機生成下一個實數，它在[a,b]范圍內。

　　 代碼如下:

　　>>> random.random()

　　0.019433835195078797

　　>>> random.uniform(3, 8)

　　6.830376841208885

　　random.gauss(mu,sigma) 隨機生成符合高斯分布的隨機數，mu,sigma為高斯分布的兩個參數。

　　random.expovariate(lambd) 隨機生成符合指數分布的隨機數，lambd為指數分布的參數。