学ぶランダム配列

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の random というモジュールがあります。

random モジュールで最もよく使われる関数は次の2つです：

rand()；
randint()。

rand()

numpy.random.rand() 関数は、ランダムな float 型の数値または一様分布 $[0, 1)$ 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。この数学的表記とコードで使われる括弧を混同しないようにしてください。用途が異なります。

唯一の引数は配列の次元数。引数を指定しない場合、rand()はランダムなfloat型の数値（スカラー）を生成。


              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()関数の次元指定は、整数を個別のパラメータとして渡す必要があり、整数のタプルとして渡すことはできません。例えば、rand(4, 3)は正しく、rand((4, 3))は誤り。

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。

主な3つのパラメータは low（唯一の必須パラメータ）、high、size。区間は [low, high)（low を含み、high を含まない）。ただし、high が指定されていない場合、区間は [0, low) となる。


              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)

Note

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つ含む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含む形状 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含む2次元配列を作成する正しい関数を使用。
関数の最初の2つの引数を指定して、区間を $[10, 21)$ （10 から 21 未満）に設定。
関数の3番目のキーワード引数を指定して、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

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