Элемент случайности: как использовать модуль random в Python

Модуль random в Python дает возможность генерировать случайные числа и выбирать случайные элементы из списка. Но давайте обо всем по порядку.

Для некоторых задач нужно использовать элемент случайности. Например, вы решаете, кто из игроков будет ходить белыми шахматами, а кто — черными. Или же работаете над игрой, в которой случайным образом перемешиваются карты в колоде. Фактор случайности пригодится и при проведении розыгрыша с призами.

В этих и многих других случаях вам нужно сгенерировать случайную величину, которая бы предопределяла какое-то событие.

Компьютер не имеет воображения и «придумать» сам ничего не может. Но он может выполнить специальный алгоритм, имитирующий случайную генерацию.

В 1997 году  японские ученые Макото Мацумото и Такудзи Нисимура разработали математический алгоритм для генерации случайной величины, который называется вихрь Мерсенна. Хотя этот алгоритм не является криптостойким, он часто используется в программировании для решения простых задач, где вопрос безопасности не критичен.

Генератор случайных чисел в Python работает по этому же алгоритму и реализован в виде подключаемого модуля random. Модули в Python — это отдельные файлы, содержащие нужные функции. Чтобы подключить модуль random, необходимо его импортировать с помощью команды import random. 

К модулю random можно подключить очень много функций и использовать их в разных ситуациях. Давайте познакомимся с ними поближе.

Функции модуля random

Генерация случайных чисел: примеры использования

Составление плей-листа

Предположим, что у нас есть список музыкальных исполнителей (myplaylist) и нам нужно выбрать всего три наименования:

import random #подключаем модуль псевдослучайных функций Python

myplaylist = ["Pink Floyd", "Santana", "The Beatles", "ELO", "Mark Knopfler", "KennyG", "Bob Dylan"]    #описание плей-листа

print(random.sample(myplaylist, k=3)) #случайных выбор трех позиций списка и вывод результата на экран

Случайное воспроизведение

В любом плеере есть функция случайного воспроизведения. Попробуем реализовать это с помощью Python, перемешивая треки в заранее составленном плей-листе:

import random #подключаем модуль псевдослучайных функций Python

myplaylist = ["Pink Floyd", "Santana", "The Beatles", "ELO", "Mark Knopfler", "KennyG", "Bob Dylan"]  #описание плей-листа

random.shuffle(myplaylist) #перемешиваем список

print(myplaylist) #вывод результата на экран

Несколько случайных чисел в заданном диапазоне

Представим, что нам нужно получить семь раз случайное число в диапазоне от трех до девяти:

import random  #подключаем модуль псевдослучайных функций Python

for i in range(7): #создаем цикл на семь повторений

print(random.randint(3, 9)) #вывод результата

Победитель розыгрыша

Представим, что нам нужно выбрать случайным образом победителя розыгрыша из списка. С Python это очень удобно реализуется:

import random #подключаем модуль псевдослучайных функций Python

members = ["Василий", "Евгений", "Олег", "София", "Инна", "Василиса", "Петр"] #описание списка участников

print(random.choice(members)) #выбор и вывод имени победителя на экран

Случайное дробное число в нужном диапазоне

Представим, что нам нужно получить случайное дробное число в диапазоне от 20 до 40:

import random #подключаем модуль псевдослучайных функций Python

print(random.uniform(20, 40)) #выбор случайного числа и вывод на экран