牟曉東

“隨機(jī)抽獎(jiǎng)”例題：假設(shè)要從10000個(gè)人中隨機(jī)抽取出10人作為“中獎(jiǎng)?wù)摺?，每人?duì)應(yīng)一個(gè)0-9999中的整數(shù)，要求使用Python編程按從小到大的順序輸出中獎(jiǎng)?wù)邤?shù)字代號(hào)。類似的“隨機(jī)抽獎(jiǎng)”程序一般均需要先導(dǎo)入random（隨機(jī)）模塊，然后借助其中的randint（）、shuffle（）和sample（）等函數(shù)進(jìn)行隨機(jī)數(shù)的選取，最后使用列表或集合對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、排序和輸出。

法1：randint（）生成隨機(jī)整數(shù)后進(jìn)行in成員運(yùn)算判斷

首先，通過(guò)“import random”導(dǎo)入random模塊（下同）;接著，建立空列表“my_list1 = []”;建立while循環(huán)結(jié)構(gòu)，判斷條件為“l(fā)en（my_list1） <= 10”，即列表my_list1中元素的個(gè)數(shù)達(dá)到10為止（通過(guò)len（）檢測(cè)列表的長(zhǎng)度）;在循環(huán)體中，第一條語(yǔ)句為“x = random.randint（0，9999）”，變量x取值為0-9999中的隨機(jī)某個(gè)整數(shù)（包括0和9999）;條件判斷語(yǔ)句“if x not in my_list1”的作用是，查看生成的隨機(jī)數(shù)x是否在列表my_list1中，防止多次生成的隨機(jī)數(shù)中有重復(fù)值出現(xiàn);如果不重復(fù)，則使用append（）方法將x追加到列表my_list1中：“my_list1.append（x）”;當(dāng)循環(huán)結(jié)束時(shí)，列表my_list1中就會(huì)保存有10個(gè)0-9999間的不重復(fù)數(shù)據(jù)。最后，通過(guò)sorted（）函數(shù)對(duì)列表my_list1進(jìn)行默認(rèn)參數(shù)排序（升序）：“my_list2 = sorted（my_list1）”，得到的列表my_list2就是從小到大順序中獎(jiǎng)號(hào)碼，再使用print（）輸出結(jié)果即可。

運(yùn)行程序，得到了10個(gè)“中獎(jiǎng)”號(hào)碼（如圖1）。

法2：randint（）生成隨機(jī)整數(shù)后存入集合“去重”

與法1類似，只不過(guò)是使用集合而非列表來(lái)存儲(chǔ)生成的隨機(jī)數(shù)：“my_set = set（）”，建立一個(gè)空集合;接著，仍然是在while循環(huán)中，通過(guò)randint生成0-9999間的某隨機(jī)數(shù)，將它追加到集合my_set中。由于集合中的元素是不可能存在重復(fù)數(shù)據(jù)的，因此不必像法1中的列表元素進(jìn)行in成員運(yùn)算判斷，相當(dāng)于直接進(jìn)行了“去重”操作。循環(huán)結(jié)束后，仍然是使用sorted（）函數(shù)進(jìn)行排序并保存至列表my_list中，進(jìn)行print打印輸出（如圖2）。

法3：shuffle（）隨機(jī)排序后進(jìn)行“切片”

首先建立列表my_list1，其值為“l(fā)ist（range（10000））”，通過(guò)list（）將0至9999共10000個(gè)數(shù)據(jù)保存至列表my_list1中;接著使用random中的shuffle（），將列表my_list1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)排序：“random.shuffle（my_list1）”;然后對(duì)列表my_list1進(jìn)行切片操作，任意截取出10個(gè)數(shù)據(jù)，比如“my_list1[：10]”是指從索引的第0個(gè)切至第9個(gè)（當(dāng)然也可以使用“my_list2 = my_list1[99：109]”，意思是從第99個(gè)切至第109個(gè)），將它們存入列表my_list2中;仍然是使用sorted（）函數(shù)進(jìn)行排序并保存至第3個(gè)列表my_list3中，進(jìn)行print打印輸出（如圖3）。

法4：sample（）隨機(jī)多個(gè)“取樣”

Random中的sample（）功能是從序列中隨機(jī)多個(gè)“取樣”。首先建立列表my_list1，其值為從0-9999中隨機(jī)抽取10個(gè)不重復(fù)的數(shù)據(jù)：“my_list1 = random.sample（range（10000），10）”;然后就可以使用sorted（）函數(shù)進(jìn)行排序，將結(jié)果保存至列表my_list2中，最后進(jìn)行print打印輸出（如圖4）。

法5：numpy中的random.choice（）隨機(jī)項(xiàng)提取

numpy中有個(gè)random.choice（），可以隨機(jī)從指定列表中提取若干個(gè)元素。首先，通過(guò)“import numpy as np”導(dǎo)入numpy;接著建立列表my_list1，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是0-9999共10000個(gè)數(shù)據(jù)：“my_list1 = list（range（10000））”;建立列表my_list2，值為從列表my_list1中隨機(jī)提取10個(gè)不重復(fù)的數(shù)據(jù)：“my_list2 = np.random.choice（my_list1，10，replace=False）”，其中的參數(shù)“replace=False”即為控制隨機(jī)數(shù)“不重復(fù)”。最后，使用sorted（）函數(shù)進(jìn)行排序并保存至第3個(gè)列表my_list3中，進(jìn)行print打印輸出即可（如圖5）。

小結(jié)：抽獎(jiǎng)就是獲取不重復(fù)的隨機(jī)數(shù)的問(wèn)題，要解決這個(gè)問(wèn)題Python有多種函數(shù)和算法可以選擇，體會(huì)其中的區(qū)別后你可以合理運(yùn)用在其他實(shí)際應(yīng)用中。