آموزش استفاده از ماژول Random در پایتون

در سناریوهای خاصی، ممکن است برنامه کامپیوتری برای انتخاب عدد صحیح تصادفی از یک محدوده مشخص، انتخاب یک آیتم تصادفی از یک لیست، کشیدن یک کارت بازی تصادفی از کارت‌های بازی و انجام اقدامات تصادفی دیگر استفاده از ماژولی خاص به نام Random الزامی باشد. این ماژول شامل توابع مختلفی است که برای تولید مقادیر و نتایج تصادفی طراحی‌شده‌اند. تطبیق‌پذیری آن، آن را برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی پایتون ارزشمند می‌کند. در این مطلب از مجله مکتوب، این بار نحوه کار با ماژول Random در پایتون را بررسی خواهیم کرد.

ماژول Random در پایتون

ماژول Random در پایتون ابزاری اساسی برای تولید و دست‌کاری اعداد صحیح تصادفی در پایتون است. برای استفاده از این ماژول، ضروری است که با واردکردن آن به‌وسیله دستور import در پایتون به اسکریپت پایتون خود، همان‌طور که در زیر نشان داده شده، کار با آن را شروع کنیم.

import random

ماژول Random شامل چندین تابع است که برای تولید و دست‌کاری اعداد Random طراحی‌شده‌اند. یکی از تابع‌های کلیدی در این ماژول، random()‎ است که به عنوان یک تولیدکننده اعداد شبه تصادفی عمل می‌کند. هنگامی‌که فراخوانی می‌شود، یک عدد ممیز شناور تصادفی در محدوده 0.0 تا 1.0 تولید می‌کند.

مرجع کامل آموزش پایتون + اعطای گواهینامه معتبر دوره

کلیک کنید

توجه به این نکته مهم است که خروجی این تابع به مقدار seed بستگی دارد؛ بنابراین، این اعداد تولیدشده شبه تصادفی در نظر گرفته می‌شوند. ماژول Random در پایتون می‌تواند برای کاربردهای مختلف، مانند بازی‌ها، بخت‌آزمایی‌ها و سایر سناریوهایی که به تولید اعداد تصادفی نیاز است، سودمند باشد.

پیشنهاد مطالعه: پیشنهاد مطالعه: آموزش نصب پایتون در انواع سیستم عامل

مثالی از کار با ماژول Random در پایتون

در اینجا یک مثال برای نشان دادن نحوه کار ماژول Random در زبان پایتون آورده شده است:

import random
random.seed(5)

print(random.random())
print(random.random())
print(random.random())

خروجی مثال بالا به صورت زیر است:

0.6229016948897019
0.7417869892607294
0.7951935655656966

در این مثال، ماژول Random را وارد می کنیم، مقدار seed را 5 برای سازگاری در تولید اعداد Random تنظیم کرده و سپس سه عدد تصادفی را چاپ می کنیم. این نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از ماژول Random برای ایجاد توالی‌های قابل پیش‌بینی و درعین‌حال تصادفی مانند اعداد برای کارهای مختلف برنامه نویسی استفاده کرد.

برنامه پایتون برای تولید اعداد ممیز شناور با ماژول Random

ماژول Random در پایتون همچنین می‌تواند برای تولید مقادیر ممیز شناور Random مورد استفاده قرار گیرد. این ماژول از طریق استفاده از متد random.random()‎ حاصل می‌شود که عددی ممیز شناور تصادفی در محدوده 0.0 تا 1.0 تولید می‌کند. قابل ذکر است که این تابع به هیچ آرگومان نیاز ندارد. در اینجا یک مثال گویا از این بحث آورده شده است:

import random

print('Printing random number using random.random():')
print(random.random())

خروجی مثال فوق به صورت زیر است:

Printing random number using random.random():
0.909824521137017

در مثال ارائه شده، ماژول Random وارد شده است و ما متعاقباً از تابع random.random()‎ برای به دست آوردن مقدار شناور تصادفی استفاده می کنیم. در این مثال، نتیجه 0.909824521137017 است. درک این نکته که اجرای این تابع به دلیل تصادفی بودن ذاتی آن ممکن است نتایج متفاوتی را در اجراهای بعدی به همراه داشته باشد از اهمیت زیادی برخوردار است.

همچنین باید توجه کنیم که تابع random.random()‎ به عنوان پایه‌ای برای اکثر توابع دیگر ماژول Random در پایتون عمل می‌کند. این تابع بنیادی عدد ممیز شناور Random بعدی را در محدوده [0.0، 1.0] تولید می‌کند.

پیشنهاد مطالعه: یادگیری هوش مصنوعی با پایتون + مزایا، نقشه راه و معرفی بهترین منابع

برنامه پایتون برای تولید اعداد صحیح تصادفی

در پایتون، از متد randint()‎ برای تولید عدد صحیح تصادفی در محدوده مشخصی استفاده می‌شود. این تابع در ماژول Random پایتون تعریف شده است و از سینتکس خاص زیر پیروی می‌کند:

random.randint(a, b)

در اینجا a نشان دهنده مقدار صحیح شروع و b نشان دهنده مقدار صحیح پایانی است. نتیجه که با «N» مشخص می‌شود، در محدوده شامل [a, b] قرار می‌گیرد که نشان می‌دهد «a» کمتر یا مساوی «N» است که به نوبه خود کمتر یا مساوی «b» است. هر دو نقطه پایانی a و b در این محدوده قرار می‌گیرند. بیایید یک مثال را بررسی کنیم:

# Program to generate a random number
# importing the random module
import random

print('Random number:', random.randint(0,10))
print('Random number:', random.randint(0,50))
print('Random number:', random.randint(0,100))

خروجی مثال فوق به صورت زیر است:

Random number: 5
Random number: 32
Random number: 84

توجه به این نکته مهم است که هر بار که برنامه را اجرا می کنیم، مفسر پایتون یک عدد تصادفی مجزا تولید می‌کند که تصادفی بودن ذاتی این تابع را نشان می‌دهد.

برنامه پایتون برای تولید اعداد تصادفی از لیست و رشته

در پایتون، تابع “random.choice()” یک ویژگی داخلی است که برای تولید آیتم‌های تصادفی لیست و رشته به کار گرفته می‌شود. ساختار تابع به صورت زیر است:

random.choice(iterable)

در اینجا، iterable به معنای دنباله‌ای است که می‌تواند لیست یا رشته‌ای قابل پیمایش یا تکرارپذیر باشد. توجه به این نکته مهم است که اگر iterable ارسال شده به random.choice()‎ خالی باشد، مفسر پایتون یک استثنا ایجاد می‌کند. در اینجا یک مثال برای این کاربرد ماژول Random در پایتون آورده شده است:

# Python program to illustrate choice() method
import random

# prints a random value from the list
list1 = [8, 5, 6, 2, 0, 4]
print('Random number from list:', random.choice(list1))

# prints a random item from the string
string = '9674271903'
print('Random number from string:', random.choice(string))

خروجی مثال فو به صورت زیر است:

Random number from list: 8
Random number from string: 3

در این مثال، ضمـن واردکردن ماژول Random در پایتون، از تابع random.choice()‎ برای انتخاب و چاپ عنصر تصادفی از لیست و رشته استفاده می کنیم. نتایج نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از این تابع برای به دست آوردن آیتم‌های تصادفی از انواع مختلف داده قابل پیمایش استفاده کرد.

پیشنهاد مطالعه: آموزش توسعه بازی با پایتون + کد پایتون برای ساخت بازی

توابع مورد استفاده برای تولید اعداد تصادفی

در زیر فهرستی از توابع مورد استفاده برای تولید اعداد Random در پایتون به همراه توضیحات آن‌ها آمده است:

آموزش پایتون مقدماتی با جادی

کلیک کنید

• getrandbits(k): این تابع یک عدد صحیح پایتون را با k بیت تصادفی برمی‌گرداند.
• randrange(start, stop, step): با تعیین مقدار step، این تابع عدد صحیح تصادفی در محدوده تعریف شده تولید می‌کند.
• randint(a, b): این تابع یک عدد صحیح تصادفی بین محدوده شامل a تا b ایجاد می‌کند.
• Choice(seq): یک عنصر تصادفی را از یک دنباله غیر خالی برمی‌گرداند.
• random()‎: این تابع عدد ممیز شناور تصادفی بعدی را بین 0.0 و 1.0 ارائه می‌کند.
• uniform(a, b): یک مقدار ممیز شناور تصادفی در محدوده مشخص شده از a تا b ایجاد می‌کند.
• triangular(low, high, mode): این تابع عدد ممیز شناور تصادفی N با حالت مشخص شده در محدوده های داده شده ایجاد می‌کند و اطمینان حاصل کرده که شرط <= N <= high‎ برقرار است.

پیشنهاد مطالعه: مسیر هکر شدن با پایتون + نمونه کد پایتون برای هک

سخن پایانی

ماژول Random در پایتون کاربردهای گسترده‌ای در تولید اعداد تصادفی مدنظر و حتی تولید آیتم‌های تصادفی مد نظر دارد. در مطلب فوق از مجله مکتوب ما نحوه کار ماژول Random در پایتون را مورد بررسی و آزمایش قرار دادیم و نحوه استفاده از آن را یاد گرفتیم. به امید اینکه این مطلب برای شما مفید بوده باشد.

آموزش پایتون

اگر به فکر یادگیری پایتون از صفر تا صد هستید و دوست دارید در کمترین زمان ممکن مهارت‌های پایتون خود را افزایش دهید، استفاده از دوره‌های آموزش پایتون به شما توصیه می‌شود. استفاده از دوره‌های آموزش پایتون به شما امکان می‌دهد در هزینه و زمان خود صرفه‌جویی کنید. برای این هدف در پلتفرم آموزشی مکتب خونه انواع دوره آموزشی با اهداف گوناگون در دسترس است. از دوره‌های پایتون مقدماتی گرفته تا دوره‌های پیشرفته پایتون به صورت رایگان و پولی در مکتب خونه موجود است. همچنین آموزش فریمورک‌های محبوب پایتون، آموزش پایتون برای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین و غیره نیز از دوره‌های موجود در مکتب خونه محسوب می‌شوند. هم‌اکنون از طریق صفحه آموزش پایتون می‌توانید از این آموزش‌ها دیدن کنید.

منبع: toppr