如何在 Python 中生成不重複的隨機數？

在這篇文章中，我們將向您展示如何在 Python 中生成不重複的隨機數。以下是完成此任務的方法

  • 使用 randint() 和 append() 函式

  • 使用給定列表的 random.sample() 方法

  • 使用數字範圍的 random.sample() 方法

  • 使用 random.choices() 方法

使用 randint() 和 append() 函式

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 import 關鍵字匯入 random 模組。

  • 建立一個空列表，作為結果隨機數列表。

  • 使用 for 迴圈 遍歷迴圈 15 次。

  • 使用 random 模組的 randint() 函式（在指定範圍內返回一個隨機數），在指定範圍內生成一個隨機數，即從 1 到 100。

  • 使用 if 條件語句 檢查生成的隨機數是否不在結果 randomList 中，使用 not 和 in 運算子 (Python 成員運算子)。

  • 如果條件為 True，則使用 append() 函式（在列表末尾新增元素）將隨機數追加到結果列表。

  • 列印結果 隨機數列表

示例

以下程式使用 randint()、append() 函式返回不重複的隨機數：

# importing random module
import random
# resultant random numbers list
randomList=[]
# traversing the loop 15 times
for i in range(15):
   # generating a random number in the range 1 to 100
   r=random.randint(1,100)
   # checking whether the generated random number is not in the
   # randomList
   if r not in randomList:
      # appending the random number to the resultant list, if the condition is true
      randomList.append(r)
# printing the resultant random numbers list
print("non-repeating random numbers are:")
print(randomList)

輸出

執行上述程式後，將生成以下輸出：

non-repeating random numbers are:
[84, 86, 90, 94, 59, 33, 58, 36, 62, 50, 26, 38, 4, 89]

使用給定列表的 random.sample() 方法

random.sample() 方法返回一個列表，其中包含從序列中隨機選擇的指定數量的元素。

語法

random.sample(sequence, k)

引數

  • sequence（必需） - 任何序列，如列表、元組等

  • k（可選） - 返回列表的長度，表示為整數

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 import 關鍵字匯入 random 模組。

  • 建立一個變數來儲存輸入列表。

  • 使用 set() 函式（返回可迭代物件中所有不同的項，並將可迭代物件轉換為集合），從輸入列表中刪除重複的元素。

  • 使用 list() 函式（將序列/可迭代物件轉換為列表），將上述集合轉換為列表。現在列表中只有唯一元素。

  • 透過將包含唯一項的列表和 k 值作為引數傳遞給 sample() 函式，列印列表中 k（此處為 4）個不重複的隨機數。

示例

以下程式使用 random.sample() 函式返回 4 個不重複的隨機數：

# importing random module
import random
# input list
inputList = [1, 2, 3, 1, 4, 3, 5, 7, 9, 8, 2, 3]
# removing repeating elements from the list using the set() function
resultSet=set(inputList)
# converting the set into a list(now the list has only unique elements)
uniqueList =list(resultSet)
# printing 4 random numbers from the list which is non-repeating
print("4 non-repeating random numbers from the list are:")
print(random.sample(uniqueList, 4))

輸出

執行上述程式後，將生成以下輸出：

4 non-repeating random numbers from the list are:
[7, 2, 4, 8]

使用數字範圍的 random.sample() 方法

演算法（步驟）

以下是執行所需任務的演算法/步驟：

  • 使用 import 關鍵字匯入 random 模組。

  • 使用 range() 函式（range() 函式返回一個從 0 開始，增量為 1（預設）並在給定數字之前停止的數字序列）獲取指定範圍內的數字，例如，此處為 1 到 100。

  • 透過將給定的數字範圍列表和 k 值作為引數傳遞給 sample() 函式，列印列表中 k（此處為 4）個不重複的隨機數。

示例

以下程式使用 random.sample() 函式返回 4 個不重複的隨機數：

# importing random module
import random
# getting numbers from 0 to 100
inputNumbers =range(0,100)
# printing 4 random numbers from the given range of numbers which are
# non-repeating using sample() function
print("4 non-repeating random numbers are:")
print(random.sample(inputNumbers, 4))

輸出

執行上述程式後，將生成以下輸出：

4 non-repeating random numbers are:
[67, 50, 61, 47]

使用 random.choices() 方法

random 模組包含 random.choices() 方法。它可用於從列表中選擇多個項或從特定序列中選擇單個項。

語法

random.choices(sequence, k)

引數

  • sequence（必需） - 任何序列，如 列表、元組 等。

  • k（可選） - 返回列表的長度，表示為整數

示例

以下程式使用 random.choices() 函式返回 4 個不重複的隨機數：

# importing random module
import random
# getting numbers from 0 to 100
inputNumbers =range(0,100)
# printing 4 random numbers from the given range of numbers which are
# non-repeating using choices() function
print("4 non-repeating random numbers are:")
print(random.choices(inputNumbers, k=4))

輸出

執行上述程式後，將生成以下輸出：

4 non-repeating random numbers are:
[71, 4, 12, 21]

結論

在本教程中，我們學習瞭如何使用四種不同的方法在 Python 中生成不重複的數字。我們學習瞭如何生成不在列表中的不重複數字。我們學習瞭如何確定元素是否包含在列表中，以便生成不重複的整數。

更新於： 2023-08-26

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