Datenwissenschaft

So verwenden Sie die Python-NumPy-Zufallsfunktion?

So verwenden Sie die Python-NumPy-Zufallsfunktion?

Wenn sich der Wert der Zahl bei jeder Ausführung des Skripts ändert, wird diese Zahl als Zufallszahl bezeichnet. Die Zufallszahlen werden hauptsächlich für die verschiedenen Arten von Prüfungen und Stichproben verwendet. In Python gibt es viele Möglichkeiten, die Zufallszahl zu generieren, und mit a zufällig Modul der NumPy-Bibliothek ist eine Möglichkeit, dies zu tun. Im Zufallsmodul gibt es viele Funktionen, um Zufallszahlen zu generieren, wie z rand(), randint(), random(), usw. Die Verwendungen der zufällig() Funktion des Zufallsmoduls zu generieren zufällig Zahlen in Python werden in diesem Tutorial gezeigt.

Generieren Sie Zufallszahlen mit der Funktion random()

Die Syntax der random()-Funktion des Zufallsmoduls ist unten angegeben.

Syntax:

Array numpy.zufällig.zufällig (Größe = Keine)

Diese Funktion kann ein optionales Argument annehmen, und der Standardwert dieses Arguments ist Keiner.  Jede ganze Zahl oder das Tupel von ganzen Zahlen kann als Argumentwert angegeben werden, der die Form des Arrays definiert, das als Ausgabe zurückgegeben wird. Wenn kein Argumentwert angegeben wird, wird anstelle eines Arrays eine einzelne Gleitkommazahl zurückgegeben. Die verschiedenen Verwendungen der Funktion random() werden unten gezeigt.

Beispiel-1: Verwendung der Funktion random() ohne Argumentwert

Das folgende Beispiel zeigt die Verwendung der Funktion random() ohne ein Argument, das eine skalare Zufallszahl erzeugt. Der Rückgabewert dieser Funktion wird später ausgegeben.

# NumPy-Bibliothek importieren
numpy als np importieren
# Funktion random() ohne Argument aufrufen
random_number = np.zufällig.zufällig()
# Drucken Sie den Zufallswert
print ("Die Ausgabe der Funktion random() ist: ", random_number)

Ausgabe:

Die folgende Ausgabe wird erscheinen, nachdem das obige Skript ausgeführt wurde. Es zeigt gebrochene Zufallszahlen.

Beispiel-2: Verwendung der Funktion random() mit einer ganzen Zahl

Das folgende Beispiel zeigt die Verwendung der Funktion random() mit einer Ganzzahl im Wert des Arguments size. Hier wird 4 auf das Größenargument gesetzt. Das bedeutet, dass die Funktion random() ein Array von vier gebrochenen Zufallszahlen erzeugt. Die Ausgabe der Funktion wird später gedruckt.

# NumPy-Bibliothek importieren
numpy als np importieren
# Erstelle ein Array aus 4 Zufallszahlen
np_array = np.zufällig.zufällig (Größe = 4)
# Drucken Sie das Array
print("Die Ausgabe der Funktion random() ist:\n", np_array)

Ausgabe:

Die folgende Ausgabe wird erscheinen, nachdem das obige Skript ausgeführt wurde. Es zeigt das eindimensionale Array von Bruchzahlen.

Beispiel-3: Verwendung der Funktion random() mit einem Tupel aus zwei ganzen Zahlen

Das folgende Beispiel zeigt, wie die Funktion random() verwendet werden kann, um ein zweidimensionales Array von gebrochenen Zufallszahlen zu erstellen. Hier wird (2,5) als Wert des Größenarguments verwendet, und die Funktion gibt ein zweidimensionales Array von Bruchzahlen mit 2 Zeilen und 5 Spalten zurück.

# NumPy-Bibliothek importieren
numpy als np importieren
# Erstellen Sie ein zweidimensionales Array von Zufallszahlen
np_array = np.zufällig.zufällig (Größe = (2, 5))
# Drucken Sie das Array
print("Die Ausgabe der Funktion random() ist: \n", np_array)

Ausgabe:

Die folgende Ausgabe wird erscheinen, nachdem das obige Skript ausgeführt wurde. Es zeigt ein zweidimensionales Array von gebrochenen Zufallszahlen.

Beispiel-4: Verwendung der Funktion random() mit einem Tupel von drei ganzen Zahlen

Das folgende Beispiel zeigt, wie mit der Funktion random() ein dreidimensionales Array von gebrochenen Zufallszahlen erstellt werden kann. Hier wird (2,3,4) als Wert des Größenarguments verwendet, und die Funktion gibt ein dreidimensionales Array von Bruchzahlen mit 3 Zeilen und 4 Spalten mit 2 mal zurück.

# NumPy-Bibliothek importieren
numpy als np importieren
# Erstelle ein dreidimensionales Array von Zufallszahlen
np_array = np.zufällig.zufällig (Größe = (2, 3, 4))
# Drucken Sie das Array
print("Die Ausgabe der Funktion random() ist: \n", np_array)

Ausgabe:

Die folgende Ausgabe wird erscheinen, nachdem das obige Skript ausgeführt wurde. Es zeigt ein dreidimensionales Array von gebrochenen Zufallszahlen.

Beispiel-5: Verwendung der Funktion random() zum Generieren von Münzwürfen

Das folgende Beispiel zeigt, wie man Münzwürfe mit Zufallszahlen generiert generate. Ein NumPy-Array von 10 zufälligen Bruchzahlen wurde mit der Funktion random() erstellt. Köpfe Array wurde mit den booleschen Werten erstellt, indem die Array-Werte mit 0 . verglichen wurden.7.  Als nächstes werden die Werte der Köpfe Array und die Gesamtzahl der Wahr Werte in der Köpfe Array wurde gedruckt.

# NumPy-Bibliothek importieren
numpy als np importieren
# Erstelle ein Array von 10 Zufallszahlen
np_array = np.zufällig.zufällig(10)
# Erstellen Sie das Münzwurf-Array basierend auf den Array-Werten
Köpfe = np_array > 0.7
# Drucken Sie das Kopf-Array
print("Die Werte des Kopfarrays sind:\n", Köpfe)
# Anzahl der Köpfe drucken
print("\nGesamtzahl der Köpfe sind", np.Summe (Köpfe))

Ausgabe:

Die folgende ähnliche Ausgabe erscheint nach der Ausführung des Skripts. Die verschiedenen Ausgaben werden zu unterschiedlichen Zeiten für Zufallszahlen generiert. Gemäß der folgenden Ausgabe ist die Gesamtzahl der Wahr Werte ist 4.

Beispiel-6: Verwendung der Funktion random() zum Plotten

Das folgende Beispiel zeigt, wie Sie die Diagramme eines Diagramms mit der Funktion random() generieren. Hier wurden die Werte der x-Achse mit den Funktionen random() und sort() generiert. Die Werte der y-Achse wurden mit der Funktion arange() generiert. Als nächstes die plot()-Funktion von matplotlib.pyplot wurde verwendet, um die Diagramme des Diagramms zu zeichnen. Die Funktion show() wurde verwendet, um das Diagramm anzuzeigen.

# Importieren Sie die erforderlichen Bibliotheken
numpy als np importieren
Matplotlib importieren.pyplot als plt
# Erstelle ein sortiertes Array von Zufallszahlen
x_Achse = np.sortieren (np.zufällig.zufällig(500000))
# X-Achse für CDF erstellen (Fortsetzung der Wahrscheinlichkeitsverteilung)
y_Achse = np.arange(1, 500000)
# Plotten Sie CDF aus Zufallszahlen
plt.plot(x_axis[::500], y_axis[::500], marker='.', Markergröße=5, Farbe='Rot')
# Zeigen Sie das Diagramm an
plt.Show()

Ausgabe:

Die folgende ähnliche Ausgabe wird angezeigt, nachdem das obige Skript ausgeführt wurde.

Fazit

Die Funktion random() ist eine sehr nützliche Funktion von Python, um verschiedene Arten von Aufgaben auszuführen. In diesem Tutorial wurden verschiedene Verwendungen der random()-Funktion anhand mehrerer Beispiele gezeigt. Der Zweck der Verwendung dieser Funktion wird den Lesern klar, nachdem sie die Beispiele dieses Tutorials richtig geübt haben.

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