Python生成唯一随机数的技巧
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简介：
本文章介绍了如何使用Python编程语言生成唯一的随机数，并分享了一些实用的小技巧和方法。适合初学者参考学习。
### Python生成不重复随机值的方法
在Python编程中，生成一系列不重复的随机值是一个常见的需求，尤其是在模拟、游戏开发、数据分析等领域。本段落将深入探讨如何利用Python生成不重复的随机值，并通过实例分析两种不同的实现方式：一种是自定义算法实现，另一种则是利用Python内置库`random`中的函数来完成。
#### 算法实现原理
首先介绍一个自定义算法的实现方式。该算法的基本思想是从一个包含所有可能值的列表中，逐步挑选出随机值并移除，确保每次选取的都是未被选过的值。
##### 实现步骤
1. **初始化列表**：创建一个包含所有可能值的列表，例如 `[0, 1, 2, ..., total-1]`。
2. **循环选取**：循环`num`次，每次选取列表中的一个随机值，并将其添加到结果列表中。
3. **交换并移除**：为了保证选取的是未被选过的值，在选取后，将选取的值与列表中的某个值进行交换（通常选择列表的第一个元素），然后从列表中移除该值，确保下次循环不会再次选取。
下面是具体的代码实现：
```python
import random
# 定义总的数量
total = 100
# 初始化列表
li = [i for i in range(total)]
# 结果列表
res = []
# 需要选取的数量
num = 20
# 循环选取随机值
for i in range(num):
# 选取一个随机索引
t = random.randint(i, total - 1)
# 将随机值添加到结果列表
res.append(li[t])
# 交换当前值与列表头部的值
li[t], li[i] = li[i], li[t]
# 输出结果
print(res)
```
#### 利用Python内置库`random`
除了自定义算法外，Python的标准库`random`中提供了一个非常方便的函数`sample()`，可以直接用于生成不重复的随机值。这大大简化了实现过程，同时也保证了代码的简洁性和可读性。
##### `random.sample()`函数使用
`random.sample()`函数接受两个参数：一个是待选取的列表，另一个是需要选取的数量。函数会返回一个新的列表，包含指定数量的随机且不重复的元素。
下面是一个简单的示例：
```python
import random
# 初始化列表
li = [i for i in range(100)]
# 需要选取的数量
num = 20
# 使用random.sample()生成不重复的随机值
result = random.sample(li, num)
# 输出结果
print(result)
```
#### 总结
通过上述两种方法，我们可以轻松地在Python中生成不重复的随机值。对于实际应用场景来说，如果追求代码的简洁性和效率，推荐使用`random.sample()`函数；而如果需要更深入地了解其内部工作原理或有特殊需求时，则可以通过自定义算法的方式来实现。
希望本段落所述对大家的Python程序设计有所帮助。无论是初学者还是有一定经验的开发者，掌握这些基础但重要的技巧都是非常有益的。
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