Ciência de Dados

Como usar a função aleatória Python NumPy?

Como usar a função aleatória Python NumPy?

Quando o valor do número muda em cada execução do script, esse número é chamado de número aleatório. Os números aleatórios são usados ​​principalmente para os vários tipos de teste e amostragem. Existem muitas maneiras em Python de gerar o número aleatório, e usando um aleatória módulo da biblioteca NumPy é uma maneira de fazer isso. Muitas funções existem em módulo aleatório para gerar números aleatórios, como rand (), randint (), random (), etc. Os usos do aleatória() função do módulo aleatório para gerar aleatória números em Python são mostrados neste tutorial.

Gere números aleatórios usando a função random ()

A sintaxe da função random () do módulo aleatório é fornecida abaixo.

Sintaxe:

array numpy.aleatória.aleatório (tamanho = Nenhum)

Esta função pode ter um argumento opcional, e o valor padrão deste argumento é Nenhum.  Qualquer número inteiro ou a tupla de números inteiros pode ser dado como o valor do argumento que definiu a forma do array que será retornado como saída. Se nenhum valor de argumento for fornecido, um único número flutuante será retornado em vez de uma matriz. Diferentes usos da função random () são mostrados abaixo.

Exemplo-1: Uso da função random () sem nenhum valor de argumento

O exemplo a seguir mostra o uso da função random () sem nenhum argumento que gere um número aleatório escalar. O valor retornado desta função é impresso mais tarde.

# import biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Chame a função random () sem argumento
random_number = np.aleatória.aleatória()
# Imprime o valor aleatório
print ("A saída da função random () é:", random_number)

Resultado:

A seguinte saída aparecerá após a execução do script acima. Mostra números aleatórios fracionários.

Exemplo 2: Uso da função random () com um inteiro

O exemplo a seguir mostra o uso da função random () com um inteiro no valor do argumento size. Aqui, 4 é definido para o argumento de tamanho. Isso significa que a função random () irá gerar uma matriz de quatro números aleatórios fracionários. A saída da função é impressa posteriormente.

# import biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Crie uma matriz de 4 números aleatórios
np_array = np.aleatória.aleatório (tamanho = 4)
# Imprime a matriz
print ("A saída da função random () é: \ n", np_array)

Resultado:

A seguinte saída aparecerá após a execução do script acima. Ele mostra a matriz unidimensional de números fracionários.

Exemplo 3: uso da função random () com uma tupla de dois inteiros

O exemplo a seguir mostra como a função random () pode ser usada para criar uma matriz bidimensional de números aleatórios fracionários. Aqui, (2,5) é usado como o valor do argumento de tamanho, e a função retornará uma matriz bidimensional de números fracionários com 2 linhas e 5 colunas.

# import biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Crie uma matriz bidimensional de números aleatórios
np_array = np.aleatória.aleatório (tamanho = (2, 5))
# Imprime a matriz
print ("A saída da função random () é: \ n", np_array)

Resultado:

A seguinte saída aparecerá após a execução do script acima. Ele mostra uma matriz bidimensional de números aleatórios fracionários.

Exemplo 4: uso da função random () com uma tupla de três inteiros

O exemplo a seguir mostra como a função random () pode ser usada para criar uma matriz tridimensional de números aleatórios fracionários. Aqui, (2,3,4) é usado como o valor do argumento de tamanho, e a função retornará uma matriz tridimensional de números fracionários com 3 linhas e 4 colunas de 2 vezes.

# import biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Crie uma matriz tridimensional de números aleatórios
np_array = np.aleatória.aleatório (tamanho = (2, 3, 4))
# Imprime a matriz
print ("A saída da função random () é: \ n", np_array)

Resultado:

A seguinte saída aparecerá após a execução do script acima. Ele mostra uma matriz tridimensional de números fracionários aleatórios.

Exemplo 5: Uso da função random () para gerar cara ou coroa

O exemplo a seguir mostra a maneira de gerar lançamentos de moedas usando números aleatórios. Uma matriz NumPy de 10 números fracionários aleatórios foi criada usando a função random (). cabeças array foi criado com os valores booleanos comparando os valores do array com 0.7.  Em seguida, os valores do cabeças matriz e o número total de Verdadeiro valores no cabeças array foi impresso.

# Importar biblioteca NumPy
importar numpy como np
# Crie uma matriz de 10 números aleatórios
np_array = np.aleatória.aleatório (10)
# Crie a matriz de cara ou coroa com base nos valores da matriz
heads = np_array> 0.7
# Imprime a matriz principal
print ("Os valores da matriz head são: \ n", heads)
# Imprime o número de cabeças
print ("\ nOs números totais da cabeça são", np.soma (cabeças))

Resultado:

A seguinte saída semelhante aparecerá após a execução do script. As diferentes saídas serão geradas em momentos diferentes para números aleatórios. De acordo com a seguinte saída, o número total de Verdadeiro os valores são 4.

Exemplo 6: Uso da função random () para plotagem

O exemplo a seguir mostra a maneira de gerar os gráficos de um gráfico usando a função random (). Aqui, os valores do eixo x foram gerados usando as funções random () e sort (). Os valores do eixo y foram gerados usando a função arange (). Em seguida, a função plot () de matplotlib.pyplot foi usado para desenhar os gráficos do gráfico. A função show () foi usada para exibir o gráfico.

# Importe as bibliotecas necessárias
importar numpy como np
importar matplotlib.pyplot como plt
# Crie uma matriz classificada de números aleatórios
x_axis = np.sort (np.aleatória.aleatório (500000))
# Criar eixo x para CDF (distribuição de probabilidade contínua)
y_axis = np.arange (1, 500000)
# Plot CDF de números aleatórios
plt.plot (eixo x [:: 500], eixo y [:: 500], marcador = '.', markersize = 5, color =' red ')
# Exibir o gráfico
plt.mostrar()

Resultado:

A seguinte saída semelhante aparecerá após a execução do script acima.

Conclusão

A função random () é uma função muito útil do Python para realizar diferentes tipos de tarefas. Vários usos da função random () foram mostrados neste tutorial usando vários exemplos. O objetivo de usar esta função será esclarecido para os leitores depois de praticar os exemplos deste tutorial adequadamente.

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