IB111 – cv. 4
Náhodná čísla
Miroslav Kadlec
Obsah
● Importování modulů
● Pseudonáhodná čísla v počítači
● Modul "random"
● Příklady
● N-stěnná kostka
● Analýza mnoha hodů kostkou
● Opilec na cestě domů
Import modulů
● Existuje více možností, jak importovat funkce do
skriptu
● Importování konkrétní funkce/hodnoty z modulu
– "from math import sqrt"
– V kódu používáme jen název importované funkce "funkce(...)"
● Importování všeho z modulu
– "from math import *"
– Volání stejné jako při importu konkrétní funkce
● Importování celého modulu
– "import math"
– Používáme volání "modul.funkce(...)"
Náhodná čísla v počítači
● Ve skutečnosti jde o pseudonáhodná čísla
● Počítače jsou ve své podstatě deterministické, pro
daný vstup se chovají vždy stejně
– Součástka pro generování náhodných čísel by musela
být založená na nějakém náhodném fyzikálním jevu
(radioaktivní rozpad, průchod fotonů polopropustným
zrcadlem)
● Pseudonáhodné číslo je výsledek deterministického
výpočtu, ale při větším počtu opakování vykazují
některé náhodnostní rysy
– Vstupem výpočtu je tzv. "seed"
Modul random
● Funkce "random()"
● Generuje číslo <0, 1)
● Funkce "randint(x, y)"
● Generuje celé číslo z intervalu <x, y>
● Pozor na horní hranici (je rozdíl mezi range a
randint)
● Funkce "seed()"
● Umožňuje inicializovat vstup generátoru
pseudonáhodných čísel
Příklad: N-stěnná kostka + statistika
● Def dice(x):
● Vrátí náhodné číslo, které by padlo při hodu kostkou o X
stěnách
● Def dice_freq(count, x)
● Hází opakovaně kostkou o X stěnách (počet opakování
definován parametrem "count")
● Vypisuje jednotlivé hody
● Nakonec vypíše nejmenší, největší a průměrnou hodnotu
hodu
● Chová se kostka pro velké počty opakování
správně?
Příklad: Opilec
● Zadání ve sbírce
● def drunkman_simulator(size, steps):
● Pro jaké délky cesty má cenu simulaci provádět
● Jak reprezentovat aktuální pozici na cestě?
● Musíme hlídat, jestli už opilec nedošel na některý
konec
● Dekompozice:
– Textový výpis cesty do zvláštní funkce
● Co potřebujeme znát pro vykreslení cesty v každém kole?
– Výpočet nové pozice opilce taky může (ale nemusí) být ve
zvláštní funkci