Python多法生成“相異”隨機數

牟曉東

眾所周知，Python語言非常靈活，有著功能極為強大的標準庫和第三方的不斷支持，在進行各種數據的處理時非常方便。有時在編程解決同一個問題時會有多種編寫方法，代碼的簡潔性和程序的運行效率各不相同。如果要求編程生成50個1000以內（包括0和1000）各不相同的隨機整數，如何來求解呢？在此與大家共享三種方法：

1.列表元素的append（）追加方法

該方法是最為常規的編程方法，尤其是在學習過其他編程語言（比如C）之后，可以這樣來操作：

首先是通過“import random”來導入random庫模塊，因為程序中要使用random.randint（）來生成隨機數;接著建立一個名為aList的空列表，進入條件為真的循環結構（while True：）中，邏輯判斷條件為“if len（aList） == 50：”，意思是使用len（）函數求出列表aList內元素的個數是否為50個，是的話則使用break語句跳出整個循環結構;否則的話，執行“num = random.randint（0，1000）”語句，也就是將0至1000以內（包括0和1000）的某個隨機整數賦值給變量num;然后又通過一個if條件判斷語句“if num not in aList：”，檢索一下該num值是否“不存在于列表aList中”，不存在的話則執行“aList.append（num）”語句，作用是將該num值通過列表元素的append（）方法“追加”于列表aList中;如果該num值已經生成在列表aList中，則繼續下一次循環;while循環結束后，此時列表aList中已經保存了50個1000以內的隨機整數，最后使用print語句將它們逐個打印輸出，一共是9行Python代碼（如圖1）。

2.集合元素的add（）追加方法

Python的序列元素種類比較豐富，像列表、元組、字典、字符串、集合等等，各有各的特點和適用場合。比如Python集合的特點之一就是其中各元素的相異性，就是一個集合中不允許存在完全相同的“兩個”元素，各元素都是唯一的。根據集合的這一特點，我們就可以通過以下代碼來編程求解“相異”隨機數：

首先通過“from random import randint”語句導入random庫模塊中的randint;接著通過“bSet = set（）”語句建立空集合bSet，同樣也是進入一個while循環，其邏輯判斷條件是“while len（bSet）<50：”，意思是檢查集合bSet中元素的個數是否小于50;條件成立的話，則執行“bSet.add（randint（0，1000））”語句，也就是通過集合的add（）元素添加方法將生成的一個1000以內的隨機整數添加到集合bSet中;注意該語句在執行操作時，如果恰好某次循環時生成的某個隨機整數已經在之前的循環中生成并保存于集合bSet內，那么本次操作就不會將這個相同的元素添加到集合bSet中;最后仍然是使用print語句來打印輸出集合bSet內保存的50個相異的隨機整數，一共是5行Python代碼（如圖2）。

3.random.sample（）函數方法

第三種方法更為簡潔，充分利用了random庫模塊中的一個名為random.sample（）的函數，其作用是截取列表指定長度的隨機整數，返回的是一個指定長度的新列表，其中的元素是隨機唯一的。編程如下：

首先仍然是import random語句;接著建立列表cList，為其賦值為“random.sample（range（0，1000），50）”，意思取50個0至1000以內的隨機整數，作為一個“片斷”返回;最后通過print語句打印輸出cList的元素，僅僅是3行Python代碼（如圖3）。

如果你使用Spyder，那么觀察右上方的“變量管理器”也不難發現，通過這三種方法分別會生成列表aList、集合bSet和列表cList，各自保存的元素均是50個1000以內的隨機整數。num是第一種方法中為列表aList生成各隨機整數的“中間變量”，其類型是整型int。