random() 函数生成随机数字

随机数在计算机科学中是一种重要的工具，可以在许多领域中使用。在很多情况下，我们需要随机生成一些数字，以便在实现某些算法或者测试程序时进行使用。这时候就需要用到 random() 函数，它是计算机中生成随机数的一种基础方法。

random() 函数是一个伪随机数生成器，它不是直接从熵源生成随机数，而是通过伪随机数算法生成随机数。这种算法需要一个种子值来启动，经过计算后会生成一个随机数。每次调用 random() 函数都会生成一个不同的伪随机数，所以在大多数情况下，它可以满足我们的要求。

随机数的生成方式有很多种，最常见的是线性同余法。它使用以下公式生成随机数：

Xn+1 = (aXn + c) mod m

其中：

Xn 是当前值

a、c 和 m 是一些与生成质量和范围相关的常数

mod 是取模操作

Python 中的 random() 函数使用了 Mersenne Twister 算法。这是一种在统计学上比较优秀的伪随机数生成器，可以生成高质量的随机数序列。Python 中的 random() 函数使用了系统时间作为种子值，来启动 Mersenne Twister 算法。

为了使用 random() 函数，首先需要导入 random 模块。例如：

import random

接下来可以通过调用 random() 函数来生成一个随机数，例如：

num = random.random()

这会生成一个介于 0 到 1 之间的随机数。如果要生成一个范围内的随机整数，可以使用 randint() 函数。例如：

num = random.randint(1, 10)

这会生成一个介于 1 到 10 之间的随机整数。如果要生成一个含有重复项的列表，可以使用 sample() 函数。例如：

lst = [1, 2, 3, 4, 5]

sample_lst = random.sample(lst, 3)

这会从 lst 列表中选出 3 个随机不重复的元素组成新的列表 sample_lst。

除了以上函数，Python 中的 random 模块还支持其他各种生成随机数的方法，例如 gauss() 函数可以生成符合高斯分布的随机数，uniform() 函数可以生成指定范围内的随机浮点数。

总之，Python 中的 random() 函数是一个非常重要的工具，可以满足我们在程序中生成随机数的多种需求。当需要随机数时，无需手动编写算法，只需使用 random() 函数即可轻松生成所需的随机数。