🧩Python random 模組教學

random 模組用於在 Python 中生成隨機數、打亂資料或進行隨機選擇。它常用於模擬、遊戲、資料抽樣與機器學習的隨機初始化等情境。

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🔹 1. 匯入模組

import random

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🔹 2. 生成隨機數

函式	說明	範例
random.random()	回傳 0~1 之間的浮點數	random.random() → 0.736
random.uniform(a, b)	回傳 a~b 之間的浮點數	random.uniform(10, 20) → 14.38
random.randint(a, b)	回傳 a~b 之間的整數（包含 a, b）	random.randint(1, 6) → 3
random.randrange(start, stop, step)	類似 range()，隨機取一個數	random.randrange(0, 10, 2) → 6

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🔹 3. 從序列中抽樣

函式	說明	範例
random.choice(seq)	從序列中隨機取一個元素	random.choice(['A', 'B', 'C']) → 'B'
random.choices(seq, k=n)	從序列中取 n 個元素（可重複）	random.choices([1, 2, 3], k=5) → [2, 1, 3, 2, 1]
random.sample(seq, k=n)	從序列中取 n 個元素（不重複）	random.sample(range(10), 3) → [7, 1, 4]
random.shuffle(seq)	原地打亂序列順序	lst = [1,2,3]; random.shuffle(lst)

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🔹 4. 控制隨機性（設定種子）

使用 random.seed() 可讓隨機結果可重現。

random.seed(42)
print(random.random())  # 每次都會輸出相同結果

應用場景：

• 機器學習模型初始化

• 測試時需要固定隨機結果

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🔹 5. 常見應用範例

🎲 模擬擲骰子

import random
for _ in range(5):
    print(random.randint(1, 6))

🧠 隨機密碼生成

import random, string
password = ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=10))
print(password)

📊 隨機抽樣分析

data = list(range(1, 101))
sample = random.sample(data, 10)
print(sample)

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🔹 6. 延伸模組：secrets 與 numpy.random

• secrets：用於產生更安全的隨機數（密碼、token）。

• numpy.random：支援多種分佈（常態分佈、均勻分佈等），常用於科學運算與機器學習。

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✅ 總結

功能	函式
生成隨機浮點數	random.random(), random.uniform()
生成隨機整數	random.randint(), random.randrange()
抽樣與打亂	choice(), choices(), sample(), shuffle()
固定隨機結果	random.seed()

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📘 延伸閱讀：

• Python 官方文件：random 模組

• Python secrets 模組

• NumPy random 子模組