Giới thiệu về Thư viện random trong Python

Thư viện random trong Python cung cấp một loạt các hàm để tạo ra các số ngẫu nhiên, cũng như các lựa chọn ngẫu nhiên từ các chuỗi hoặc danh sách. Đây là một trong những thư viện cơ bản và hữu ích nhất trong Python, đặc biệt khi cần thực hiện các thao tác liên quan đến xác suất, mô phỏng và thử nghiệm.

Cách Sử Dụng Hàm random

1. Import Thư Viện random

Để sử dụng các hàm trong thư viện random, đầu tiên bạn cần import nó:

import random

2. Hàm random() Hàm random() trả về một số thực ngẫu nhiên trong khoảng [0.0, 1.0).

import random

print(random.random())

3. Hàm randint(a, b)

Hàm randint(a, b) trả về một số nguyên ngẫu nhiên N sao cho a <= N <= b.

import random

print(random.randint(1, 10))

4. Hàm uniform(a, b)

Hàm uniform(a, b) trả về một số thực ngẫu nhiên N sao cho a <= N <= b.

import random

print(random.uniform(1.0, 10.0))

5. Hàm randrange(start, stop[, step])

Hàm randrange(start, stop[, step]) trả về một số nguyên ngẫu nhiên từ dãy số range(start, stop, step).

import random

print(random.randrange(1, 10, 2))  # Số lẻ từ 1 đến 9

6. Hàm choice(seq)

Hàm choice(seq) trả về một phần tử ngẫu nhiên từ chuỗi seq (có thể là danh sách, tuple, hay chuỗi ký tự).

import random

choices = ['apple', 'banana', 'cherry']
print(random.choice(choices))

7. Hàm shuffle(x) Hàm shuffle(x) xáo trộn ngẫu nhiên các phần tử trong danh sách x.

import random

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(numbers)
print(numbers)

8. Hàm sample(population, k) Hàm sample(population, k) trả về một danh sách gồm k phần tử được chọn ngẫu nhiên từ population, không trùng lặp.

import random

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(random.sample(numbers, 3))

Cách random Thực Hiện

Các hàm trong thư viện random sử dụng các thuật toán ngẫu nhiên giả (pseudo-random algorithms), cụ thể là thuật toán Mersenne Twister. Đây là một trong những thuật toán tạo số ngẫu nhiên giả phổ biến và được sử dụng rộng rãi do khả năng sinh các số ngẫu nhiên có chất lượng cao.

Thuật toán Mersenne Twister tạo ra các số ngẫu nhiên dựa trên một giá trị khởi tạo gọi là seed. Nếu bạn sử dụng cùng một seed, bạn sẽ nhận được cùng một chuỗi số ngẫu nhiên. Điều này có thể hữu ích trong việc kiểm tra và tái tạo các kết quả thí nghiệm.

Ví dụ về sử dụng Seed

import random

random.seed(42)
print(random.random())
print(random.random())

random.seed(42)
print(random.random())
print(random.random())

Trong ví dụ trên, các giá trị ngẫu nhiên được tạo ra giống nhau khi sử dụng cùng một seed.

Kết Luận

Thư viện random trong Python cung cấp nhiều công cụ mạnh mẽ để làm việc với số ngẫu nhiên và ngẫu nhiên hóa các phần tử trong danh sách. Các hàm của nó rất dễ sử dụng và có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xác suất, thống kê, trò chơi, và mô phỏng. Hiểu cách các hàm này hoạt động sẽ giúp bạn tận dụng tốt hơn các tính năng của Python trong các dự án của mình.