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Array Casuali

Spesso capita di dover generare un numero casuale o un array di numeri casuali. Fortunatamente, NumPy ha un modulo chiamato random specificamente per questo scopo.

Le due funzioni più comunemente usate del modulo random sono:

rand();
randint().

rand()

La funzione numpy.random.rand() viene utilizzata per generare un numero float casuale o un array di numeri float casuali da una distribuzione uniforme su [0, 1).

Nota

Le parentesi quadre [ o ] nella notazione degli intervalli indicano che il valore è incluso, mentre le parentesi tonde ( o ) indicano che il valore è escluso. Ad esempio, [0, 1) significa che l'intervallo include 0 ma non 1. Non confondere questa notazione matematica con le parentesi usate nel codice — servono a scopi diversi.

I suoi unici argomenti possibili sono le dimensioni dell'array. Se non viene passato alcun argomento, rand() genera un numero float casuale (scalare).


              12345678910
            
import numpy as np
# Generating a random number
random_number = np.random.rand()
print(random_number)
# Generating a random 1D array with 5 elements
random_array = np.random.rand(5)
print(random_array)
# Generating a random 2D array (matrix) of shape 4x3
random_matrix = np.random.rand(4, 3)
print(random_matrix)

Nota

Le dimensioni nella funzione rand() devono essere specificate come parametri interi separati, non come una tupla di interi. Ad esempio, rand(4, 3) è corretto, mentre rand((4, 3)) è errato.

randint()

La funzione numpy.random.randint viene utilizzata per generare un intero casuale o un array di interi casuali da una distribuzione uniforme discreta all'interno di un intervallo specificato.

I suoi tre parametri più importanti sono low (l'unico parametro richiesto), high e size. L'intervallo è [low, high) (da low inclusivo a high esclusivo). Tuttavia, se high non è specificato, allora l'intervallo è [0, low).


              12345678910111213
            
import numpy as np
# Generating a random integer from 0 to 3 exclusive
random_integer = np.random.randint(3)
print(random_integer)
# Generating a 1D array of random integers in [0, 5) with 4 elements
random_int_array = np.random.randint(5, size=4)
print(random_int_array)
# Generating a 1D array of random integers in [2, 5) with 4 elements
random_int_array_2 = np.random.randint(2, 5, size=4)
print(random_int_array_2)
# Generating a random 2D array of random integers in [1, 6) of shape 4x2
random_int_matrix = np.random.randint(1, 6, size=(4, 2))
print(random_int_matrix)

Nota

A differenza di rand(), specifichiamo le dimensioni dell'array tramite un singolo parametro size, passando un intero o una tupla di interi.

Compito

Swipe to start coding

Crea un array 1D di numeri float casuali da una distribuzione uniforme in [0, 1) con 4 elementi per random_floats_array.
Crea un array 2D di numeri float casuali da una distribuzione uniforme in [0, 1) con una forma di 3x2 per random_floats_matrix.
Usa la funzione corretta per creare un array 2D di numeri interi casuali per random_integers_matrix.
Imposta l'intervallo a [10, 21) (da 10 a 21 esclusivo) specificando i primi due argomenti della funzione.
Imposta la forma del random_integers_matrix a 3x2 specificando il terzo argomento keyword della funzione.

Soluzione

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Sezione 1. Capitolo 7

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Le due funzioni più comunemente usate del modulo random sono:

rand();
randint().

rand()

La funzione numpy.random.rand() viene utilizzata per generare un numero float casuale o un array di numeri float casuali da una distribuzione uniforme su [0, 1).

Nota

Le parentesi quadre [ o ] nella notazione degli intervalli indicano che il valore è incluso, mentre le parentesi tonde ( o ) indicano che il valore è escluso. Ad esempio, [0, 1) significa che l'intervallo include 0 ma non 1. Non confondere questa notazione matematica con le parentesi usate nel codice — servono a scopi diversi.

I suoi unici argomenti possibili sono le dimensioni dell'array. Se non viene passato alcun argomento, rand() genera un numero float casuale (scalare).


              12345678910
            
import numpy as np
# Generating a random number
random_number = np.random.rand()
print(random_number)
# Generating a random 1D array with 5 elements
random_array = np.random.rand(5)
print(random_array)
# Generating a random 2D array (matrix) of shape 4x3
random_matrix = np.random.rand(4, 3)
print(random_matrix)

Nota

Le dimensioni nella funzione rand() devono essere specificate come parametri interi separati, non come una tupla di interi. Ad esempio, rand(4, 3) è corretto, mentre rand((4, 3)) è errato.

randint()


              12345678910111213
            
import numpy as np
# Generating a random integer from 0 to 3 exclusive
random_integer = np.random.randint(3)
print(random_integer)
# Generating a 1D array of random integers in [0, 5) with 4 elements
random_int_array = np.random.randint(5, size=4)
print(random_int_array)
# Generating a 1D array of random integers in [2, 5) with 4 elements
random_int_array_2 = np.random.randint(2, 5, size=4)
print(random_int_array_2)
# Generating a random 2D array of random integers in [1, 6) of shape 4x2
random_int_matrix = np.random.randint(1, 6, size=(4, 2))
print(random_int_matrix)

Nota

A differenza di rand(), specifichiamo le dimensioni dell'array tramite un singolo parametro size, passando un intero o una tupla di interi.

Compito

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Crea un array 1D di numeri float casuali da una distribuzione uniforme in [0, 1) con 4 elementi per random_floats_array.
Crea un array 2D di numeri float casuali da una distribuzione uniforme in [0, 1) con una forma di 3x2 per random_floats_matrix.
Usa la funzione corretta per creare un array 2D di numeri interi casuali per random_integers_matrix.
Imposta l'intervallo a [10, 21) (da 10 a 21 esclusivo) specificando i primi due argomenti della funzione.
Imposta la forma del random_integers_matrix a 3x2 specificando il terzo argomento keyword della funzione.

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