Python random.getstate() 函数

Python 中的 **random.getstate()** 函数用于检索一个捕获随机数生成器当前内部状态的对象。稍后可以将此对象传递给 **setstate()** 方法，以将生成器恢复到此状态。此函数是 random 模块的一部分，该模块提供了各种生成随机数和序列的函数。

此函数的主要目的是在特定时刻捕获生成器的状态，并稍后恢复此状态以有效地重现相同的随机值。

无法直接访问此函数，因此我们需要导入 random 模块，然后需要使用 random 静态对象调用此函数。

语法

以下是 Python **random.getstate()** 函数的语法：

random.getstate()

参数

此函数不接受任何参数。

返回值

random.getstate() 函数返回一个包含生成器当前内部状态的对象。

示例

让我们来看一个如何使用 **random.getstate()** 函数捕获和恢复随机数生成器状态的示例。

import random

# Initialize the random number generator
random.seed(42)

# Generate a sample of 10 numbers from a range of 20
print(random.sample(range(30), k=10))

# Capture the current state
state = random.getstate()

# Generate a sample of 20 numbers from a range of 20
print(random.sample(range(20), k=20))

# Restore the state
random.setstate(state)

# Generate another sample of 10 numbers from the same range
print(random.sample(range(20), k=10))

当我们运行上述程序时，它会产生以下结果：

[20, 3, 0, 23, 8, 7, 24, 4, 28, 17]
[2, 18, 13, 1, 0, 16, 3, 17, 8, 9, 15, 11, 12, 5, 6, 4, 7, 10, 14, 19]
[2, 18, 13, 1, 0, 16, 3, 17, 8, 9]

示例

在此示例中，我们将演示如何使用 **random.getstate()** 函数捕获随机数生成器的状态，然后恢复它以生成相同的随机数序列。

import random

# Initialize the random number generator and get state
random.seed(0)
initial_state = random.getstate()

# Generate and print random number
print(random.random())

print(random.random())

# Setting the seed back to 0 resets the RNG back to the original state
random.seed(0)
new_state = random.getstate()
assert new_state == initial_state

# Since the state of the generator is the same as before, it will produce the same sequence 
print(random.random())

# We could also achieve the same outcome by resetting the state explicitly
random.setstate(initial_state)
print(random.random())

上述代码的输出如下：

0.8444218515250481
0.7579544029403025
0.8444218515250481
0.8444218515250481

示例

这是另一个示例，它比较了使用 **random.seed()**、**random.getstate()** 和 **random.setstate()** 函数生成随机数所花费的时间。

import random
import timeit

# Measure the time taken to generate random numbers using seed()
t1 = timeit.timeit(stmt="""random.seed(42)
random.randint(1, 10)""", number=10000, setup="import random")

# Measure the time taken to generate random numbers using getstate() and setstate()
t2 = timeit.timeit(stmt="""random.randint(1, 10)
random.setstate(state)""", number=10000, setup="""import random
state = random.getstate()""")

print("Time taken using seed():", t1)
print("Time taken using getstate() and setstate():", t2)

以下是上述代码的输出：

Time taken using seed(): 0.11702990002231672
Time taken using getstate() and setstate(): 0.06300339999143034