Python中的random模块及相关模块详解

import random

# 生成一个介于0到9之间的随机整数
random_int = random.randint(0, 9)
print(f"随机整数：{random_int}")

# 生成一个介于0到1之间的随机浮点数
random_float = random.random()
print(f"随机浮点数：{random_float}")

# 从列表中随机选择一个元素
my_list = ['apple', 'banana', 'orange']
random_choice = random.choice(my_list)
print(f"随机选择：{random_choice}")

# 打乱列表的顺序
random.shuffle(my_list)
print(f"打乱后的列表：{my_list}")

import string

# 生成指定长度的随机字符串
length = 8
random_string = ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=length))
print(f"随机字符串：{random_string}")

# 设置随机种子，保证随机数的可重复性
random.seed(42)

# 生成符合正态分布的随机数
mu, sigma = 0, 0.1  # 均值和标准差
random_number = random.gauss(mu, sigma)
print(f"符合正态分布的随机数：{random_number}")

import numpy as np

# 生成一个3x3的随机整数数组，范围在0到9之间
random_array = np.random.randint(0, 10, size=(3, 3))
print(f"随机整数数组：\n{random_array}")

# 生成一个符合标准正态分布的随机数数组
normal_array = np.random.randn(3, 3)
print(f"标准正态分布的随机数组：\n{normal_array}")

import secrets

# 生成一个安全的随机整数，范围在0到9之间
secure_int = secrets.randbelow(10)
print(f"安全随机整数：{secure_int}")

# 生成一个安全的随机字符串
secure_string = ''.join(secrets.choice(string.ascii_letters + string.digits) for _ in range(8))
print(f"安全随机字符串：{secure_string}")

import matplotlib.pyplot as plt

# 生成符合正态分布的随机数
data = np.random.randn(1000)

# 绘制直方图
plt.hist(data, bins=30, edgecolor='black')
plt.title("正态分布的随机数直方图")
plt.xlabel("值")
plt.ylabel("频率")
plt.show()

# 使用numpy生成一个模拟数据集
simulated_data = np.random.normal(loc=50, scale=5, size=1000)
print(f"模拟数据集的前五个值：{simulated_data[:5]}")

# 生成一个10x10的随机地图，0表示空地，1表示障碍物
random_map = np.random.choice([0, 1], size=(10, 10), p=[0.7, 0.3])
print(f"随机地图：\n{random_map}")

# 生成一个安全的随机令牌
secure_token = secrets.token_hex(16)
print(f"安全随机令牌：{secure_token}")