如何在 Python 中创建随机整数矩阵？

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在 Python 中，您可以使用 NumPy 库创建随机整数矩阵。NumPy 是一个功能强大的 Python 科学计算库，它提供了对多维数组的支持，以及其他功能。

要使用 NumPy 创建随机整数矩阵，您可以使用 **numpy.random.randint()** 函数。此函数生成指定范围内的随机整数，并返回指定形状的 NumPy 数组。要生成的整数范围使用函数的 low 和 high 参数指定。

要指定矩阵的形状，可以使用 **numpy.random.randint()** 函数的 size 参数。size 参数接受一个元组，该元组指定矩阵的维度。例如，如果您想创建一个 3x3 矩阵，则将 (3, 3) 作为 size 参数的值传递。

一旦您指定了矩阵的范围和形状，就可以调用 **numpy.random.randint()** 函数来生成随机整数矩阵。该函数返回一个 NumPy 数组，可以将其存储在变量中。

语法

以下是关于 randint() 函数的语法。

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

• **low** - 矩阵中要生成的最小（包含）整数。

• **high** - 矩阵中要生成的最高（不包含）整数。如果未指定，则最高整数将比 low 值大 1。

• **size** - 作为元组生成的矩阵的形状。例如，(3, 3) 将生成一个 3×3 矩阵。

• **dtype** - 输出数组的数据类型。默认情况下，它设置为 l 表示整数。

现在让我们探索如何在 Python 中创建随机整数的不同示例。

示例

请考虑以下代码。

# First, we import the NumPy library as 'np'
import numpy as np

# Then, we use NumPy's random.randint() function to generate an array of 20 random integers between 0 and 9 (inclusive).
array = np.random.randint(low=0, high=10, size=20)

# Finally, we print the generated array to the console.
print(array) 

解释

• 首先，使用 import numpy as np 行导入 NumPy 库。

• np.random.randint() 函数被调用，其参数为 low=0、high=10 和 size=20。这将生成一个包含 20 个介于 0 和 9（含）之间的随机整数的数组。

• 生成的数组存储在变量 array 中。

• print() 函数用于将 array 变量的内容打印到控制台。

输出

执行后，您将获得一个随机数矩阵 -

[7 1 4 7 6 8 9 9 0 5 5 6 1 0 2 4 2 9 1 2] 

示例

请考虑以下代码。

# First, we import the NumPy library as 'np'
import numpy as np

# Then, we use NumPy's random.randint() function to generate a 2x3 matrix of random integers between 0 and 9 (inclusive).
array = np.random.randint(low=0, high=10, size=(2, 3))

# Finally, we print the generated matrix to the console.
print(array)

解释

• 使用 import numpy as np 行导入 NumPy 库。

• np.random.seed() 函数被调用，其参数为 42。这将设置 NumPy 随机数生成器的随机种子，确保每次运行代码时都生成相同的随机数。

• np.random.randint() 函数被调用，其参数为 low=0、high=10 和 size=(3, 3)。这将生成一个 3x3 矩阵，其中包含介于 0 和 9（含）之间的随机整数。

• 生成的矩阵存储在变量 matrix 中。

• print() 函数用于将 matrix 变量的内容打印到控制台。

输出

执行后，您将获得如下输出 -

[[9 5 7]
 [0 6 1]]

示例

现在让我们再举一个例子。请考虑以下代码。

# First, we import the NumPy library as 'np'.
import numpy as np

# Then, we use NumPy's random.randint() function to generate a 5x5 matrix of random integers consisting of only 0s and 1s.
array = np.random.randint(low=0, high=2, size=(5, 5))

# Finally, we print the generated matrix to the console.
print(array)

解释

• 首先，使用 import numpy as np 行导入 NumPy 库。

• np.random.rand() 函数被调用，其参数为 3 和 4。这将生成一个 3×4 矩阵，其中包含介于 0 和 1 之间的随机浮点数。

• 生成的矩阵存储在变量 matrix 中。

• print() 函数用于将 matrix 变量的内容打印到控制台。

输出

执行后，您将获得一个随机整数矩阵 -

[[1 1 1 0 1]
 [0 1 0 0 0]
 [0 1 0 1 0]
 [0 0 1 0 1]
 [0 0 1 0 1]] 

结论

总之，可以使用 NumPy 库提供的 "np.random.randint()" 函数在 Python 中生成随机整数矩阵。