Python 的 random 模組中 random.seed() 如何控制隨機性？

理解Python 中random.seed() 的作用

Python 的random 模組提供了一組用於產生偽隨機數的函數。為了確保這些數字不是完全任意的，Python 使用種子值來初始化底層演算法。

random.seed() 函數

random.seed( ) 初始化隨機模組使用的偽隨機數產生器 (PRNG) 的內部狀態。它需要一個參數，作為種子值。

播種工作原理

PRNG 根據重複應用於先前值的數學函數產生數字。在沒有種子的情況下，Python 使用任意值初始化 PRNG。

透過提供種子，您可以控制 PRNG 的起點，確保它每次產生相同的數字序列使用相同的種子呼叫。這對於測試或創建可重現的實驗非常有用。

範例

考慮以下程式碼：

import random

random.seed(9001)
print(random.randint(1, 10))
print(random.randint(1, 10))
print(random.randint(1, 10))

此程式碼將始終產生以下輸出：

1
3
6

此程式碼將始終產生以下輸出：

如果我們將種子更改為不同的值，生成的數字序列將完全不同。

播種的實際應用

• 雖然對於隨機性的一般應用來說通常不需要播種，但它在以下場景中非常有價值：
• 測試：播種允許對程式碼進行確定性測試依賴隨機數。
• 再現性：可以透過在多次運行中使用相同的種子來再現實驗或模擬。

無偏差資料：當預設隨機初始化不合適時，播種可以幫助消除隨機樣本的偏差。

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