Pythonで重複のない乱数を生成する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにPythonで重複のない乱数を生成する方法について解説しています。乱数とは人が予測できない法則によって導き出された結果のことです。精度の高い乱数を作るのは難易度が高くなります。今回はrandモジュールを使って乱数を生成してみます。

TechAcademyマガジンは受講者数No.1のオンラインプログラミングスクールTechAcademy [テックアカデミー]が運営。初心者向けに解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。

Pythonで重複のない乱数を生成する方法について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

重複のない乱数を生成する方法について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

乱数生成のためのrandomモジュールとは

randomモジュールは、Pythonで疑似乱数を生成するためのモジュールです。
ランダムな浮動小数点を発生させるrandom.random、ランダムな整数を発生させるrandom.randint、ランダムに要素を選択するrandom.choicesなどの関数があります。
 

randomモジュールで乱数を生成する方法

以下の例は、0以上1未満のランダムな浮動小数点を発生させます。
 

import random
random.random()

 
以下の例は、0以上10以下のランダムな整数を発生させます。
 

import random
random.randint(0, 10)

 

[PR] Pythonで挫折しない学習方法を動画で公開中

重複のない乱数を生成する方法

random.randintを繰り返し呼び出すと、重複した(既出の)乱数を生成する可能性があります。
用途や目的によりますが、乱数の重複が好ましくない場合には、生成された乱数をリストなどに保持しておき、既出かどうかチェックします。
 

実際に書いてみよう

サンプルコード

import random

# 重複ありうる
def rand_ints_dup(a, b, k):
  return [random.randint(a, b) for i in range(k)]

# 重複なし
def rand_ints_nodup(a, b, k):
  ns = []
  while len(ns) < k:
    n = random.randint(a, b)
    if not n in ns:
      ns.append(n)
  return ns

print(rand_ints_dup(0, 10, 7))

print(rand_ints_nodup(0, 10, 7))

 

実行結果

[0, 7, 8, 0, 5, 6, 5]
[6, 10, 9, 8, 7, 2, 4]
 

解説

重複ありの数列を作成する関数rand_ints_dup、重複なしの数列を作成する関数rand_ints_nodupを定義しました。

引数aが下限、引数bが上限、引数kが要素数です。関数内部では、random.randint関数により、乱数を生成します。

rand_ints_nodupでは既出の整数の場合、リストに整数を追加しません。

結果をみると、rand_ints_dupでは0,5の重複があります。rand_ints_nodupでは重複がありません。

 

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

 

TechAcademyでは、初心者でも最短4週間でPythonを使った人工知能(AI)や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプPython講座を開催しています。

挫折しない学習方法を知れる説明動画や、現役エンジニアとのビデオ通話とチャットサポート、学習用カリキュラムを体験できる無料体験も実施しているので、ぜひ参加してみてください。