python | numpy 的 random

numpy 的 random 是一个非常强大的工具包，信号处理必备。

功能函数非常多，这里只是我使用过的。

numpy.random.rand()

均匀分布

• rand函数根据给定维度生成[0,1)之间的数据，包含0，不包含1
• dn表格每个维度
• 返回值为指定维度的array

np.random.rand(4,2)
array([[ 0.02173903,  0.44376568],
       [ 0.25309942,  0.85259262],
       [ 0.56465709,  0.95135013],
       [ 0.14145746,  0.55389458]])
np.random.rand(4,3,2) # shape: 4*3*2

array([[[ 0.08256277,  0.11408276],
        [ 0.11182496,  0.51452019],
        [ 0.09731856,  0.18279204]],

       [[ 0.74637005,  0.76065562],
        [ 0.32060311,  0.69410458],
        [ 0.28890543,  0.68532579]],

       [[ 0.72110169,  0.52517524],
        [ 0.32876607,  0.66632414],
        [ 0.45762399,  0.49176764]],

       [[ 0.73886671,  0.81877121],
        [ 0.03984658,  0.99454548],
        [ 0.18205926,  0.99637823]]])

numpy.random.randn()

标准正态分布

• randn函数返回一个或一组样本，具有标准正态分布。
  • 标准正态分布又称为u分布，是以0为均值、以1为标准差的正态分布，记为N（0，1)。
• dn表格每个维度
• 返回值为指定维度的array

np.random.randn() # 当没有参数时，返回单个数据
-1.1241580894939212
np.random.randn(2,4)
array([[ 0.27795239, -2.57882503,  0.3817649 ,  1.42367345],
       [-1.16724625, -0.22408299,  0.63006614, -0.41714538]])
np.random.randn(4,3,2)

array([[[ 1.27820764,  0.92479163],
        [-0.15151257,  1.3428253 ],
        [-1.30948998,  0.15493686]],

       [[-1.49645411, -0.27724089],
        [ 0.71590275,  0.81377671],
        [-0.71833341,  1.61637676]],

       [[ 0.52486563, -1.7345101 ],
        [ 1.24456943, -0.10902915],
        [ 1.27292735, -0.00926068]],

       [[ 0.88303   ,  0.46116413],
        [ 0.13305507,  2.44968809],
        [-0.73132153, -0.88586716]]])

numpy.random.randint()

numpy.random.randint(low, high=None, size=None, dtype='l')

• 返回随机整数，范围区间为[low,high），包含low，不包含high
• 参数：low为最小值，high为最大值，size为数组维度大小，dtype为数据类型，默认的数据类型是np.int
• high没有填写时，默认生成随机数的范围是[0，low)

np.random.randint(1,size=5) # 返回[0,1)之间的整数，所以只有0
array([0, 0, 0, 0, 0])
np.random.randint(1,5) # 返回1个[1,5)时间的随机整数
4
np.random.randint(-5,5,size=(2,2))

array([[ 2, -1],
       [ 2,  0]])

numpy.random.normal()

生成可控的高斯分布。

有三个参数（loc, scale, size）

• loc 代表生成的高斯分布的随机数的均值
• scale 方差
• size 输出的size

我想让loc和scale分别为(1, 2)的数组，而输出的是一个(2, 2)的数组。也是可行的。

import numpy as np
#a is mean
a = np.array([10, 1])
#b is std 
b = np.array([1, 10])
c = np.random.normal(a, b, (2, 2))
print(c)
 
out:
[[  9.48417592  -5.64367609]