python學習： 用random、time和pyplot函式制作一段簡單的代碼

我們會需要使用random（）函式，首先需要匯入random（）模塊：

import random

random.random()

random函式的作用是回傳一個[0,1)之間的數值，如：

import random
print(random.random())

輸出的值為：

0.36988584264616886

但是，如果使用random模塊中的randint() 函式，就可以回傳指定范圍內的整數，如：

import random
print(random.randint(0,10))

會輸出：

4

稍微加工一下，就可以做成一個和電腦猜數字的小游戲：

import random                        #匯入random模塊
a=random.randint(0,10)               #設定隨機變數a
b=int(input("請輸入0-10之間的整數："))  #讓用戶輸入值為b
while b != a:                        #判斷用戶是否猜對
    if b > a:                        
        print("太大了")
        b=int(input("請再次嘗試："))  #讓用戶再次輸入b
    if b < a:
        print("太小了")
        b=int(input("請再次嘗試："))  #讓用戶再次輸入 b
else:
    print("猜對啦！")

運行實體：

請輸入0-10之間的整數：>? 5
太大了
請再次嘗試：>? 2
太大了
請再次嘗試：>? 1
猜對啦！

突發奇想，可以讓電腦自己猜一下自己生成的值是多少：

import random
a=random.randint(0,11)			#程式生成的隨機變數a
b=random.randint(0,11)          #程式生成的隨機猜測值b
i=1                             #i變數用來記錄程式作了幾次猜測
while b !=a:
    if b < a:
        print("太小了{}".format(i))
        b = random.randint(b,11)
    elif b > a:
        print("太大了{}".format(i))
        b = random.randint(0,b)
    i+=1                      #每猜錯一次，i加一個
else:
    print("對了{}".format(i))

運行實體：

PyDev console: starting.
Python 3.8.3 (default, Jul  2 2020, 17:30:36) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
runfile('D:/pycharm/practise/交換變數.py', wdir='D:/pycharm/practise')
太大了1
太小了2
太大了3
太大了4
對了5

可以再加入time模塊來計算程式花了多久來猜對這個數字：

import random
import time
a=random.randint(0,11)
b=random.randint(0,11)
i=1
ts=time.perf_counter()
while b !=a:
    if b < a:
        print("太小了{}".format(i))
        b = random.randint(b,11)
    elif b > a:
        print("太大了{}".format(i))
        b = random.randint(0,b)
    i+=1
else:
    te=time.perf_counter()
    t=te-ts
    print("猜對了{},用時{:.2f}s".format(i,t))

運行實體：

太大了1
太大了2
太大了3
太大了4
猜對了5,用時0.00s

可以再引入兩個變數“s”和“e”來方便日后要修改隨機值：

import random
import time
s=0
e=100
a=random.randint(s,e)
b=random.randint(s,e)
i=1
ts=time.perf_counter()
while b !=a:
    if b < a:
        print("太小了{}".format(i))
        b = random.randint(b,e)
    elif b > a:
        print("太大了{}".format(i))
        b = random.randint(s,b)
    i+=1
else:
    te=time.perf_counter()
    t=te-ts
    print("猜對了{},用時{:.2f}s".format(i,t))

再進行一些文本優化：

import random
import time
s=0
e=10000
a=random.randint(s,e)
b=random.randint(s,e)
i=1
ts=time.perf_counter()
while b !=a:
    if b < a:
        print("第{}次太小了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(b,e)
    elif b > a:
        print("第{}次太大了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(s,b)
    i+=1
else:
    te=time.perf_counter()
    t=te-ts
    print("第{}次猜對了，猜測值為{},用時{:.2f}s".format(i,b,t))

可以加入一個串列記錄電腦每次猜測的資料:

import random
import time
s=0
e=100
a=random.randint(s,e)
b=random.randint(s,e)
i=1
ts=time.perf_counter()
lst=[]
lst.append(b)
while b !=a:
    if b < a:
        print("第{}次太小了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(b,e)
        lst.append(b)
    elif b > a:
        print("第{}次太大了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(s,b)
        lst.append(b)
    i+=1
else:
    te=time.perf_counter()
    t=te-ts
    lst.append(b)
    print("第{}次猜對了，猜測值為{},用時{:.2f}s".format(i,b,t))
ask=input("是否查看電腦猜測的所有數值？（是或否）")
if ask == "是":
    print(lst)
else:
    print("程式結束")

運行實體：

PyDev console: starting.
Python 3.8.3 (default, Jul  2 2020, 17:30:36) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
runfile('D:/pycharm/practise/交換變數.py', wdir='D:/pycharm/practise')
第1次太大了，本次猜測值為：56
第2次太大了，本次猜測值為：17
第3次太大了，本次猜測值為：10
第4次太小了，本次猜測值為：3
第5次太大了，本次猜測值為：54
第6次太大了，本次猜測值為：31
第7次太大了，本次猜測值為：20
第8次太大了，本次猜測值為：9
第9次太小了，本次猜測值為：3
第10次太大了，本次猜測值為：60
第11次太大了，本次猜測值為：31
第12次太大了，本次猜測值為：9
第13次猜對了，猜測值為8,用時0.00s
是否查看電腦猜測的所有數值？（是或否）>? 是
[56, 17, 10, 3, 54, 31, 20, 9, 3, 60, 31, 9, 8, 8]

添加了記錄電腦猜測的每個值，并將其用pyplot將其畫出“

import random
import time
from matplotlib import pyplot as plt
s=0
e=20
a=random.randint(s,e)
b=random.randint(s,e)
i=1
ts=time.perf_counter()
lst=[]
lst.append(b)
while b !=a:
    if b < a:
        print("第{}次太小了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(b,e)
        lst.append(b)
    elif b > a:
        print("第{}次太大了，本次猜測值為：{}".format(i,b))
        b = random.randint(s,b)
        lst.append(b)
    i+=1
else:
    te=time.perf_counter()
    t=te-ts
    lst.append(b)
    print("第{}次猜對了，猜測值為{},用時{:.2f}s".format(i,b,t))
ask=input("是否查看電腦猜測的所有數值？（是或否）")
if ask == "是":
    x=range(1,i+2)
    from pylab import *
    mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
    plt.title("Matplotlib demo")
    plt.xlabel("次數")
    plt.ylabel("預測值")
    plt.plot(x,lst)
    plt.show()
else:
    print("程式結束")

得到的結果會是這樣子的：

第1次太大了，本次猜測值為：20
第2次太小了，本次猜測值為：10
第3次太小了，本次猜測值為：14
第4次太大了，本次猜測值為：20
第5次太小了，本次猜測值為：5
第6次太小了，本次猜測值為：13
第7次猜對了，猜測值為16,用時0.00s
是否查看電腦猜測的所有數值？（是或否）是

同時會畫出這個折線圖：