隨機套件

在上一篇的練習題中，我們寫了一個猜數字遊戲，但是祕密數字是寫死的（俗稱哈扣 Hardcode）。如果能隨機產生數字，會使這個遊戲更具有挑戰性。這時可以借助 random 套件來執行：

>>> import random
>>> random.randint(1, 99)
18

可以嘗試多執行幾次，會發現每次結果都不一樣。這裡用到 import 關鍵字，這是用來要求程式匯入某個套件的語法。什麼是套件呢？套件就是別人寫好的程式，並包裝成函式，方便開發者重複利用，減輕大家重造輪子的工作。

在這裡匯入的是 Python 內建的 random 套件，是個專門用來處理與隨機性相關的套件。透過 random.randint() 的方式，可以調用 random 套件裡面的 randint() 函式，代表隨機產生一個整數的意思。

因為這是官方的套件，所以在官方網站有非常詳細的說明文件。

傳入 randint() 函式的第一個參數是隨機數可能的最小值，第二個是可能的最大值，因此 random.randint(1, 99) 代表產生一個 1 到 99 之間的隨機數，包含 1 跟 99。

除了產生整數以外，還有 random.random() 這個函式，不需要任何參數，會產生一個介在 0 到 1 之間的浮點數：

>>> random.random()
0.5692038748222122

如果想要產生的浮點數範圍不在 0 到 1 之間，可以使用 random.uniform() 並帶入兩個參數來指定範圍：

for i in range(5):
    print(random.uniform(3.141, 9.487))
8.232174078173292
3.5414758916994034
3.8893120934965535
7.970067675415205
6.137868315734036

隨機種子

在機器學習的實驗中，很注重實驗的結果是否能被重現，但若是程式涉及隨機性，那該怎麼重現呢？事實上，在程式裡面隨機數是根據某個種子來產生的，就像麥塊的地圖種子一樣，一樣的種子會產生一樣的地圖。在 Python 裡面，可以透過 random.seed() 來設定種子：

>>> random.seed(42)
>>> for i in range(5):
>>>     print(random.randint(1, 99))
82
15
4
95
36

將隨機種子設定為 42，這樣這格程式碼不管執行幾次，結果都是一樣的。

根據道格拉斯·亞當斯的小說《銀河便車指南》，42 是「生命、宇宙以及任何事情的終極答案」，因此很常看到有人把隨機種子設定為 42 來致敬這部作品。

自我練習

1. 把猜數字遊戲的祕密數字改由隨機套件產生。
2. 設計一個函式 my_randint()，在只使用 random.random() 的情況下，製作出 random.randint() 的效果。
3. 嘗試研究官方的說明文件，產生大樂透中獎號碼，從 1 到 49 之間產生 6 個號碼與 1 個特別號。

完整的程式碼放在此 Colab 裡面供各位參考。