学ぶランダム配列 | NumPyの基礎

セクション 1. 章 7

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ランダムな数値やランダムな数値の配列を生成する必要がある場合がよくあります。幸いにも、NumPy にはこの目的のために特化した random というモジュールがあります。

random モジュールで最も一般的に使用される関数は次の2つです：

rand();
randint()。

rand()

numpy.random.rand() 関数は、ランダムな float 型の数値、または $[0, 1)$ の一様分布からランダムな浮動小数点数の配列を生成するために使用されます。

注意

区間表記における角括弧 $[$ または $]$ は値が含まれることを示し、丸括弧 $($ または $)$ は値が含まれないことを示します。例えば、 $[0, 1)$ は 0 を含み 1 を含まない区間を意味します。この数学的記法とコードで使われる括弧を混同しないでください。用途が異なります。

唯一の引数は配列の次元です。引数を渡さない場合、rand() はランダムな float 型の数値（スカラー）を生成します。


              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)

注意

rand() 関数の次元は、整数のタプルではなく、個別の整数パラメータとして指定する必要があります。例えば、rand(4, 3) は正しいですが、rand((4, 3)) は誤りです。

randint()

numpy.random.randint 関数は、指定した区間内の離散一様分布からランダムな整数またはランダムな整数の配列を生成するために使用されます。

最も重要な3つのパラメータは low（唯一の必須パラメータ）、high、および size です。区間は [low, high)（low を含み、high を含まない）です。ただし、high が指定されていない場合、区間は [0, low) となります。


              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)

注意

rand() と異なり、配列の次元は単一のパラメータ size で指定し、整数または 整数のタプル を渡します。

タスク

スワイプしてコーディングを開始

random_floats_array に対して、 $[0, 1)$ の一様分布からランダムな浮動小数点数を4つ持つ1次元配列を作成。
3x2 に対して、 $[0, 1)$ の一様分布からランダムな浮動小数点数を持つ形状 random_floats_matrix の2次元配列を作成。
random_integers_matrix に対して、ランダムな整数値を持つ2次元配列を作成するために適切な関数を使用。
関数の最初の2つの引数を 10 と 21 の順で指定し、区間を $[10, 21)$ に設定。
random_integers_matrix の形状を 3x2 に設定。

解答

実践的な練習のためにデスクトップに切り替える下記のオプションのいずれかを利用して、現在の場所から続行する

すべて明確でしたか？

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