深入理解NumPy中的随机函数:rand(), randn(), randint(), uniform()

作者:rousong2024.04.09 03:15浏览量:68

简介:NumPy提供了多种生成随机数的函数,如np.random.rand(), np.random.randn(), np.random.randint(), np.random.uniform()等。本文将详述这些函数的用法、参数及其在实际应用中的场景。

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在NumPy库中,随机模块的函数被广泛用于数据科学、机器学习和统计分析等领域,以生成随机数或随机序列。以下是关于np.random.rand(), np.random.randn(), np.random.randint(), np.random.uniform()这四个函数的详细解释。

1. np.random.rand()

np.random.rand()函数用于生成[0, 1)区间的均匀分布的随机数或随机数组。它可以接受一个或多个维度参数,用于指定输出随机数组的形状。

参数

  • d0, d1, ..., dn:整数,可选,用于指定输出数组的形状。

返回值

  • 一个或多个在[0, 1)区间内均匀分布的随机数或随机数组。

示例

  1. import numpy as np
  2. # 生成一个随机数
  3. random_float = np.random.rand()
  4. print(random_float) # 输出:0.123456789012(一个0到1之间的浮点数)
  5. # 生成一个形状为(3, 3)的随机数组
  6. random_array = np.random.rand(3, 3)
  7. print(random_array)
  8. # 输出:
  9. # [[0.12345678 0.90123456 0.78901234]
  10. # [0.56789012 0.34567890 0.12345678]
  11. # [0.90123456 0.56789012 0.34567890]]

2. np.random.randn()

np.random.randn()函数用于生成标准正态分布(均值为0,标准差为1)的随机数或随机数组。和np.random.rand()类似,它也可以接受一个或多个维度参数来指定输出数组的形状。

参数

  • d0, d1, ..., dn:整数,可选,用于指定输出数组的形状。

返回值

  • 一个或多个服从标准正态分布的随机数或随机数组。

示例

  1. import numpy as np
  2. # 生成一个随机数
  3. random_float = np.random.randn()
  4. print(random_float) # 输出:-0.123456789012(一个符合标准正态分布的浮点数)
  5. # 生成一个形状为(3, 3)的随机数组
  6. random_array = np.random.randn(3, 3)
  7. print(random_array)
  8. # 输出:
  9. # [[-0.12345678 0.90123456 -0.78901234]
  10. # [-0.56789012 0.34567890 0.12345678]
  11. # [ 0.90123456 -0.56789012 0.34567890]]

3. np.random.randint()

np.random.randint()函数用于生成指定范围内的随机整数。与前面两个函数不同,这个函数生成的随机数是整数,而不是浮点数。

参数

  • low:整数,生成的随机数的最小值(包含)。
  • high:整数,生成的随机数的最大值(不包含)。
  • size:整数或元组,可选,用于指定输出数组的形状。

返回值

  • 一个或多个在指定范围内的随机整数或随机整数数组。

示例

```python
import numpy as np

生成一个随机数

random_int = np.random.randint(0, 10)
print(random_int) # 输出:4(一个0到9之间的

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