Pythonでrandomモジュールを使ってランダム配列を作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randomモジュールを使ってランダム配列を作成する方法について現役エンジニアが解説しています。Python標準ライブラリのrondomモジュールとNumpyライブラリのrondomモジュールがあります。それぞれのモジュールでランダムな配列を作成する方法を解説します。

TechAcademyマガジンはオンラインのプログラミングスクールTechAcademy [テックアカデミー]が運営する教育×テクノロジーのWebメディアです。初心者でもすぐ勉強できる記事が2,000以上あります。

Pythonでrandomモジュールを使ってランダム配列を作成する方法について、TechAcademyのメンター(現役エンジニア)が実際のコードを使用して、初心者向けに解説します。

 

Pythonについてそもそも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

Pythonでrandomモジュールを使ってランダム配列を作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!

 
今回は、Pythonでrandomモジュールを使ってランダム配列を作成する方法について紹介します。

randomモジュールについては、代表的なものとしてPython標準ライブラリのrandomモジュールとNumpyライブラリのrandomモジュールがあります。
 

標準ライブラリのrandomモジュールの使い方

まず、Python 標準ライブラリのrandomモジュールの使い方について説明します。

Python標準ライブラリのrandomモジュールは以下の文法で利用できます。

import random
random.randint(ランダム開始(int), ランダム終了(int))

ランダム開始とランダム終了はそれぞれ数字が入ります。

例として、1から100までのランダムな数値を取得する場合は下記のようなコードになります。

random.randint(1,100)

 

NumPyのrandomモジュールの使い方

次に、NumPyのrandomモジュールの使い方について説明します。

NumPyは標準ライブラリではないので使用する場合はインストールが必要です。

pipを使用してインストールできるので、以下のコマンドをターミナル上で実行してインストールを行いましょう。

$pip install numpy

Numpyのrandomモジュールは以下の文法で使用する事ができます。

from numpy.random import *
randint(ランダム開始(int), ランダム終了(int))

こちらも標準ライブラリ同様に、ランダム開始とランダム終了はそれぞれ数字が入ります。

ここで注意点です。

標準ライブラリでは(1,100)と設定することで、1から100までのランダムな数値を取得できましたが、NumPyでは(1,100)と設定すると、1から99までのランダムな数値を取得されます。

以上の仕様を踏まえたうえで、例として1から100までのランダムな数値を取得する場合は下記のようなコードになります。

randint(1,101)

またNumPyではrandom_integersを仕様した以下の文法でも同様の処理を行うことができます。

random_integers(100)

 

[PR] Pythonで挫折しない学習方法を動画で公開中

実際に書いてみよう

それでは、実際にプログラムを標準ライブラリとNumPyライブラリそれぞれを使用して、1から100までのランダムな数値を5個含むランダム配列生成するプログラムをサンプルコードを例に作成してみましょう。
 

標準ライブラリを使用した場合

サンプルコード

import random

rondom_list1 = []

for k in range(5):
  x = random.randint(1,100)
  rondom_list1.append(x)

print("標準ライブラリ使用")
print(rondom_list1)

 

実行結果

標準ライブラリ使用
[49, 89, 71, 78, 7]
 

解説

コード3行目では、生成したランダム配列を収納するリスト”rondom_list1″を定義しています。

コード5-7行目では、標準ライブラリのrandomモジュールを使用して1から100までのランダム配列を取得し、リストへ追加する処理を5回繰り返しています。

実行結果では、1-100までのランダムな数値が5個記録された配列の情報が確認できます。
 

Numpyライブラリを使用した場合

サンプルコード

from numpy.random import *

rondom_list2 = []

for k in range(5):
  y = randint(1,101)
  rondom_list2.append(y)

print("NumPyライブラリ使用")
print(rondom_list2)

 

実行結果

NumPyライブラリ使用
[7, 92, 39, 25, 66]
 

解説

基本的には標準ライブラリを使用した場合のサンプルコードと構造は一緒です。

コード6行目では、NumPyのraandomモジュールを使用して1から100までのランダムな数値を生成しています。

実行結果でも同様に、1-100までのランダムな数値が5個記録された配列の情報が確認できます。
 

まとめ

今回紹介したNumpyライブラリは、randomモジュール以外にも様々な数値計算モジュールが用意されており、主にデータ分析や機械学習などでよく使われるライブラリになります。

また、ランダム配列の生成はさまざまな場面で必要になることがありますので、しっかりとマスターして使えるようになりましょう。
 

監修してくれたメンター

菅繕久(すがよしひこ)

現在はフリーランスのエンジニアをしていてプログラミング歴は8年目になります。

普段は Python、FileMaker等を使って様々な業務で活用できるIoTプロダクトRPAツールを作成しています。
開発実績としては、業務自動化ツール(在庫管理・発注・ファイル操作 etc)、電子カルテシステム、ロボット用プログラムなどがあります。
TechAcademyではPythonコースを担当しております。

 

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を開催しています。

また、現役エンジニアから学べ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。