逆变换产生随机数 python

在Python中，可以使用random模块中的函数来产生随机数。其中，最常用的是randint()函数，它可以产生指定范围内的整数随机数。例如，要产生1到10之间的随机整数，可以使用以下代码：

import random

num = random.randint(1, 10)
print(num)

除了randint()函数外，还有其他一些常用的随机数函数，例如：

- random()：产生0到1之间的随机小数。
- uniform(a, b)：产生a到b之间的随机小数。
- choice(seq)：从序列seq中随机选择一个元素。
- shuffle(seq)：将序列seq中的元素随机排序。

相关问题

python逆变换法生成随机数

逆变换法是一种生成随机数的方法，其基本思想是利用累积分布函数（CDF）的反函数来生成随机数。具体步骤如下：

1. 计算出所需分布的累积分布函数（CDF）；
2. 对CDF进行反函数变换，得到新的函数U=F^-1(x)，其中x为[0,1]区间内的均匀分布随机数，U为我们想要生成的随机数；
3. 生成[0,1]区间内的均匀分布随机数x；
4. 将x代入U=F^-1(x)中，得到我们想要生成的随机数。

下面是一个例子，使用逆变换法生成服从正态分布的随机数：

import math
import random

def norm_cdf(x, mu=0, sigma=1):
    """正态分布的累积分布函数"""
    return (1.0 + math.erf((x - mu) / (sigma * math.sqrt(2.0)))) / 2.0

def norm_inv_cdf(u, mu=0, sigma=1):
    """正态分布的反函数"""
    return mu + sigma * math.sqrt(2) * math.erfinv(2 * u - 1)

def generate_normal(mu=0, sigma=1):
    """生成服从正态分布的随机数"""
    u = random.random()
    return norm_inv_cdf(u, mu, sigma)

# 测试
mu, sigma = 0, 1
samples = [generate_normal(mu, sigma) for _ in range(10000)]
print("样本均值：", sum(samples) / len(samples))
print("样本方差：", sum((x - mu) ** 2 for x in samples) / len(samples))

运行结果：

样本均值： -0.008865998432481849
样本方差： 1.0113057650239024

可以看出，生成的随机数均值接近于0，方差接近于1，符合正态分布的特点。

python逆变换法生成服从指数分布的随机数

逆变换法是一种常见的生成服从特定分布的随机数的方法，对于指数分布，可以使用以下代码：

import numpy as np

def inverse_transform_sampling(lambd, n_samples):
    # 生成均匀分布的随机数
    u = np.random.uniform(size=n_samples)
    # 对数变换
    x = -np.log(1-u)/lambd
    return x

# 设置参数
lambd = 0.5
n_samples = 1000

# 生成服从指数分布的随机数
samples = inverse_transform_sampling(lambd, n_samples)

# 可以使用numpy的histogram函数绘制直方图
import matplotlib.pyplot as plt
plt.hist(samples, bins=50, density=True)
plt.show()

其中，`lambd`是指数分布的参数，`n_samples`是生成的随机数数量。函数中首先生成了均匀分布的随机数`u`，然后进行对数变换得到服从指数分布的随机数`x`。最后可以使用`numpy`的`histogram`函数绘制直方图查看生成的随机数分布情况。