random 模块用于 生成随机数，并提供了多种 随机抽样、洗牌、随机选择 等函数，广泛应用于 数据模拟、游戏开发、密码生成、概率计算 等场景。

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1. 导入 random 模块

random 是 Python 内置模块，无需额外安装：

import random

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2. 生成随机数

2.1 生成随机浮点数

函数	说明
random.random()	生成 0 到 1 之间的随机浮点数（不包含 1）
random.uniform(a, b)	生成指定范围 [a, b] 之间的随机浮点数

示例：

print(random.random())        # 例如：0.3742（范围 0~1）
print(random.uniform(1, 10))  # 例如：5.763（范围 1~10）

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2.2 生成随机整数

函数	说明
random.randint(a, b)	生成 [a, b] 之间的随机整数（包含 b）
random.randrange(start, stop, step)	生成符合步长 step 的随机整数，不包含 stop

示例：

print(random.randint(1, 10))  # 生成 1~10 之间的整数（包含 10）
print(random.randrange(1, 10, 2))  # 生成奇数：1, 3, 5, 7, 9

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2.3 生成随机二进制、八进制、十六进制数

print(bin(random.randint(0, 255)))  # 随机二进制数
print(oct(random.randint(0, 255)))  # 随机八进制数
print(hex(random.randint(0, 255)))  # 随机十六进制数

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3. 随机选择

3.1 random.choice()

从序列（列表、元组、字符串）中随机选择一个元素：

colors = ["red", "blue", "green", "yellow"]
print(random.choice(colors))  # 可能输出 "green"

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3.2 random.choices()

带权重的随机抽样（可重复）：

items = ["apple", "banana", "cherry"]
weights = [10, 1, 1]  # "apple" 出现概率更高
print(random.choices(items, weights=weights, k=5))

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3.3 random.sample()

从序列中随机抽取 不重复 的 k 个元素：

numbers = list(range(1, 11))
print(random.sample(numbers, 3))  # 可能输出 [2, 7, 9]

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4. 洗牌 shuffle()

将列表元素随机打乱：

cards = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(cards)
print(cards)  # 可能输出 [3, 1, 5, 4, 2]

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5. 生成随机密码

import string

def generate_password(length=8):
    characters = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation
    return ''.join(random.choices(characters, k=length))

print(generate_password(12))  # 可能输出 "X$9g@3p!LzQ"

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6. 设置随机种子

使用 random.seed(n) 设定随机种子，保证结果可复现：

random.seed(42)
print(random.randint(1, 100))  # 每次运行都输出相同的值

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7. 其他高级应用

7.1 模拟掷骰子

def roll_dice():
    return random.randint(1, 6)

print(roll_dice())  # 可能输出 4

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7.2 模拟抽奖

participants = ["Alice", "Bob", "Charlie", "David"]
winner = random.choice(participants)
print(f"中奖者是：{winner}")

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7.3 生成随机颜色

def random_color():
    return "#{:06x}".format(random.randint(0, 0xFFFFFF))

print(random_color())  # 可能输出 "#f2a1b3"

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8. 总结

功能	代码示例
生成 0~1 之间的随机浮点数	random.random()
生成 [a, b] 范围内的浮点数	random.uniform(a, b)
生成 [a, b] 之间的整数	random.randint(a, b)
生成符合步长 step 的随机整数	random.randrange(a, b, step)
从序列中随机选取一个元素	random.choice(seq)
随机抽取 k 个不重复元素	random.sample(seq, k)
随机抽取 k 个带权重元素	random.choices(seq, weights, k)
打乱列表顺序	random.shuffle(seq)
生成随机密码	random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=length)
设定随机种子（结果可复现）	random.seed(n)

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random 模块是 Python 中生成随机数的核心工具，广泛用于数据分析、模拟实验、游戏开发等领域！