φυβλαςのβλογ
phyblasのブログ



ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับการสุ่มใน python
เขียนเมื่อ 2016/05/08 20:11
แก้ไขล่าสุด 2021/09/28 16:42
โดยทั่วไปแล้วเวลาเขียนโปรแกรมแล้วรันผลที่ได้มักจะต้องเหมือนเดิมตลอด เพราะคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างแม่นยำ

แต่ในบางครั้งเราก็อาจจะต้องการให้มีความไม่แน่นอนเกิดขึ้นบ้าง นั่นคือมีการสุ่ม

ภาษา python มีมอดูลที่เก็บฟังก์ชันที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสุ่มต่างๆไว้โดยเฉพาะ มอดูลนั้นมีชื่อว่า random

ก่อนอื่นต้องทำการเรียกใช้ด้วยการ import
import random

ฟังก์ชันในมอดูลนี้มีอยู่หลายตัว ในที่นี้จะขอแนะนำตัวที่เด่นๆที่น่าจะมีโอกาสได้ใช้บ่อยขึ้นมาให้ได้ทำความรู้จักเอาไว้



random.random
เป็นฟังก์ชันที่คืนค่าสุ่มตั้งแต่ 0 จนถึงไม่เกิน 1 โดยแต่ละค่ามีโอกาสได้เท่ากันหมด

นั่นคือ random.random() จะได้ค่าในช่วง 0 <= x < 1.0
print(['%.2f'%random.random() for i in range(5)])

ผลลัพธ์
['0.82', '0.27', '0.59', '0.92', '0.39']

ลองสุ่มเยอะๆแล้วนำมาทำเป็นฮิสโทแกรมจะเห็นชัดว่าการแจกแจงเท่ากันหมดตั้ง 0 ถึง 1
ranran = [random.random() for i in range(100000)]



ภาพนี้เขียนด้วย matplotlib แต่ขอไม่พูดถึงวิธีการใช้ในที่นี้



random.uniform()
เป็นฟังก์ชันที่สุ่มค่าในช่วงที่กำหนดโดยโอกาสได้แต่ละค่าในช่วงมีเท่ากัน โดย random.uniform(a,b) จะได้ค่าอยู่ในช่วง [a,b] (a <= ค่า <= b) (แต่ถ้า b น้อยกว่า a จะได้ b <= x <= a)

ตัวอย่าง
print(' '.join(['%.2f'%random.uniform(50,100) for i in range(10)]))

ผลลัพธ์
56.71 68.28 51.79 74.74 62.90 83.60 88.95 92.76 71.06 91.67



random.randint
สุ่มค่าจำนวนเต็มในช่วง โดย random.randint(a,b) จะได้ค่าอยู่ในช่วง [a,b] (a <= ค่า <= b)

ตัวอย่าง
print('-'.join(['%d'%random.randint(93,99) for i in range(12)]))

ได้
93-97-99-97-95-96-98-98-98-94-95-96



random.randrange
สุ่มค่าจำนวนเต็มจากในช่วง โดยเหมือนการสุ่มค่าที่ได้จาก range มาตัวหนึ่ง อาร์กิวเมนต์จะเหมือนกับ range นั่นคือ random.randrange(a,b,c)

โดยที่ a คือค่าเริ่มต้น b คือค่าหยุด และ c คือระยะเว้น หากไม่มีได้ใส่ c ก็จะเว้น 1
print('>'.join(['%d'%random.randrange(1,9,2) for i in range(11)]))

ได้
5>5>5>7>1>1>1>5>5>7>5



random.triangular
สุ่มค่าภายในช่วงที่กำหนด โดยที่ตรงกลางช่วงจะมีโอกาสสุ่มได้มากที่สุด และค่อยๆน้อยลงเมื่อห่างจากใจกลาง และเป็น 0 ที่ปลายช่วง โดยการลดลงนั้นเป็นเชิงเส้น

อาร์กิวเมนต์ที่ต้องใส่มี ๒ ตัวคือค่าเริ่มกับค่าปลาย random.triangular(a,b) โดยที่ a และ b คือค่าขอบปลายทั้งสอง อันไหนจะมากกว่าก็ได้

ตัวอย่าง
rantri = [random.triangular(50,100) for i in range(100000)]

เอามาเขียนแผนภูมิแท่งแจกแจงจำนวนก็จะได้เป็นสามเหลี่ยมอย่างชัดเจน โดยใจกลางคือ 75





random.gauss
สุ่มค่าโดยมีความน่าจะเป็นที่จะได้เป็นแบบเกาส์ หรือเรียกว่าการแจกแจงความน่าจะเป็นแบบปกติ คือที่ใจกลางจะมีค่าสูงสุดและค่อยๆน้อยลงเมื่อห่างใจกลาง

อาร์กิวเมนต์ที่ต้องใส่มี ๒ ตัว random.gauss(μ,σ) ในที่นี้ μ คือค่าใจกลาง และ σ คือความกว้างของการกระจาย

ตัวอย่าง
rangau = [random.gauss(75,7.5) for i in range(100000)]

เขียนกราฟจะได้แบบนี้ จะเห็นว่ามีการกระจายที่ดูเป็นธรรมชาติ





random.choice
ในบางครั้งสิ่งที่เราต้องการสุ่มก็อาจไม่ได้มีแค่ตัวเลข แต่ต้องการสุ่มเลือกของบางอย่างจากกลุ่ม

กรณีแบบนี้เราอาจจะทำได้ด้วยการเก็บชื่อของสิ่งต่างๆเอาไว้เป็นลิสต์ จากนั้นก็จะใช้ random.randint เพื่อสุ่มหมายเลขแล้วค่อยแสดงผลลัพธ์

แต่มีวิธีที่ง่ายกว่านั้น คือใช้ฟังก์ชัน random.choice ฟังก์ชันนี้จะสุ่มของชิ้นหนึ่งออกมาจากกลุ่มข้อมูล

กลุ่มข้อมูลที่ใช้อาจเป็นลิสต์, ทูเพิล หรือสายอักขระก็ได้
tualueak = 'กขคง'
print([random.choice(tualueak) for i in range(20)])

ผลลัพธ์
['ข', 'ก', 'ค', 'ง', 'ค', 'ก', 'ข', 'ก', 'ก', 'ข', 'ก', 'ก', 'ค', 'ก', 'ข', 'ก', 'ก', 'ข', 'ข', 'ง']



random.sample
เป็นฟังก์ชันที่จะสุ่มหยิบของออกมาจากกลุ่มตามจำนวนที่กำหนด โดยจะหยิบไม่ซ้ำอันกันในแต่ละรอบ

อาร์กิวเมนต์ ที่ต้องใส่มี ๒ ตัวคือชุดข้อมูลและจำนวนที่จะหยิบ จำนวนที่หยิบจะต้องไม่เกินจำนวนข้อมูลในชุด หากหยิบชิ้นเดียวก็จะให้ผลเหมือน random.choice

ตัวอย่าง ลองจำลองการหยิบไพ่
phai = ['A','2','3','4','5','6','7','8','9','10','J','Q','K']
for i in range(4):
    print(random.sample(phai,5))
    
ผลลัพธ์
['6', '3', '8', '9', '2']
['Q', '7', '4', '6', '2']
['8', 'K', '3', 'J', '7']
['6', 'A', '2', 'Q', '3']



random.shuffle
เป็นฟังก์ชันที่ใช้สลับลำดับของข้อมูล เหมือนการสับไพ่ ชุดข้อมูลที่ถูกใช้ในฟังก์ชันนี้จะถูกเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงใหม่หมดแบบสุ่ม

ตัวอย่าง
phai = ['A','2','3','4','5','6','7','8','9','10','J','Q','K']
for i in range(4):
    random.shuffle(phai)
    print(phai)

ผลลัพธ์
['2', '9', '7', 'A', 'J', 'K', '10', 'Q', '4', '5', '6', '3', '8']
['A', '9', '4', 'K', 'Q', 'J', '7', '8', '6', '10', '3', '2', '5']
['7', 'J', 'Q', '3', '10', '8', '4', 'A', '6', '9', '5', 'K', '2']
['K', '3', '8', '10', '5', '9', '6', 'Q', 'J', '4', '2', '7', 'A']



random.seed
บางครั้งเราอาจต้องการให้เลขมีการสุ่มแค่ครั้งเดียวแล้วหลังจากนั้นรันใหม่ก็ ยังอยากให้ได้ผลลัพธ์เหมือนเดิม กรณีนี้สามารถใช้ฟังก์ชัน seed ได้

ฟังก์ชันนี้มีไว้สร้างเมล็ดสำหรับการสุ่มขึ้นมาแล้วเก็บเอาไว้เพื่อให้ได้ค่าเหมือนเดิมทุกครั้ง

ชุดของเมล็ดระบุด้วยตัวอาร์กิวเมนต์ที่ใส่ลงไป ตัวฟังก์ชันต้องการอาร์กิวเมนต์ตัวนึง จะใส่เป็นอะไรได้ก็ได้ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวระบุถึงชุดข้อมูล ใช้คำสั่งนี้วางก่อนคำสั่งที่ใช้ในการสุ่ม

ใช้คำสั่งนี้ก่อนเริ่มการสุ่มแต่ละครั้งจะพบว่าแต่ละครั้งได้ค่าเดิมตลอด
for j in range(3):
    random.seed(1)
    for i in range(10):
        print(random.randint(0,100), end=' ')
    print()

ผลลัพธ์
17 72 97 8 32 15 63 97 57 60
17 72 97 8 32 15 63 97 57 60
17 72 97 8 32 15 63 97 57 60

ลองรันดูหลายๆรอบจะได้ค่าเดิมตลอด

ลองลบ random.seed(1) ออกแล้วรันใหม่จะพบว่าค่าที่ได้เปลี่ยนไปตลอด

หากต้องการให้มีการสุ่มหลายชุดก็แค่เปลี่ยนอาร์กิวเมนต์ให้หลากหลาย
for k in range(3):
    for j in range(6):
        for i in range(2):
            random.seed((j+k)%4)
            print(random.randint(0,10), end=' ')
    print()

ผลลัพธ์
6 6 2 2 0 0 3 3 6 6 2 2
2 2 0 0 3 3 6 6 2 2 0 0
0 0 3 3 6 6 2 2 0 0 3 3



อ้างอิง


-----------------------------------------

囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧囧

ดูสถิติของหน้านี้

หมวดหมู่

-- คอมพิวเตอร์ >> เขียนโปรแกรม >> python
-- คอมพิวเตอร์ >> การสุ่ม

ไม่อนุญาตให้นำเนื้อหาของบทความไปลงที่อื่นโดยไม่ได้ขออนุญาตโดยเด็ดขาด หากต้องการนำบางส่วนไปลงสามารถทำได้โดยต้องไม่ใช่การก๊อปแปะแต่ให้เปลี่ยนคำพูดเป็นของตัวเอง หรือไม่ก็เขียนในลักษณะการยกข้อความอ้างอิง และไม่ว่ากรณีไหนก็ตาม ต้องให้เครดิตพร้อมใส่ลิงก์ของทุกบทความที่มีการใช้เนื้อหาเสมอ

目次

日本による名言集
モジュール
-- numpy
-- matplotlib

-- pandas
-- manim
-- opencv
-- pyqt
-- pytorch
機械学習
-- ニューラル
     ネットワーク
javascript
モンゴル語
言語学
maya
確率論
日本での日記
中国での日記
-- 北京での日記
-- 香港での日記
-- 澳門での日記
台灣での日記
北欧での日記
他の国での日記
qiita
その他の記事

記事の類別



ติดตามอัปเดตของบล็อกได้ที่แฟนเพจ

  記事を検索

  おすすめの記事

รวมร้านราเมงในเมืองฟุกุโอกะ
ตัวอักษรกรีกและเปรียบเทียบการใช้งานในภาษากรีกโบราณและกรีกสมัยใหม่
ที่มาของอักษรไทยและความเกี่ยวพันกับอักษรอื่นๆในตระกูลอักษรพราหมี
การสร้างแบบจำลองสามมิติเป็นไฟล์ .obj วิธีการอย่างง่ายที่ไม่ว่าใครก็ลองทำได้ทันที
รวมรายชื่อนักร้องเพลงกวางตุ้ง
ภาษาจีนแบ่งเป็นสำเนียงอะไรบ้าง มีความแตกต่างกันมากแค่ไหน
ทำความเข้าใจระบอบประชาธิปไตยจากประวัติศาสตร์ความเป็นมา
เรียนรู้วิธีการใช้ regular expression (regex)
การใช้ unix shell เบื้องต้น ใน linux และ mac
g ในภาษาญี่ปุ่นออกเสียง "ก" หรือ "ง" กันแน่
ทำความรู้จักกับปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง
ค้นพบระบบดาวเคราะห์ ๘ ดวง เบื้องหลังความสำเร็จคือปัญญาประดิษฐ์ (AI)
หอดูดาวโบราณปักกิ่ง ตอนที่ ๑: แท่นสังเกตการณ์และสวนดอกไม้
พิพิธภัณฑ์สถาปัตยกรรมโบราณปักกิ่ง
เที่ยวเมืองตานตง ล่องเรือในน่านน้ำเกาหลีเหนือ
ตระเวนเที่ยวตามรอยฉากของอนิเมะในญี่ปุ่น
เที่ยวชมหอดูดาวที่ฐานสังเกตการณ์ซิงหลง
ทำไมจึงไม่ควรเขียนวรรณยุกต์เวลาทับศัพท์ภาษาต่างประเทศ

月別記事

2025年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2024年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2023年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2022年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

2021年

1月 2月 3月 4月
5月 6月 7月 8月
9月 10月 11月 12月

もっと前の記事

ไทย

日本語

中文