mit random Zufallszahlen nutzen – import random in Python

Die meisten Spiele nutzen den Zufall für das Spiel. Als erstes einfaches Spiel programmieren wir „Schere, Stein, Papier“ in Python um die Anwendung von random in Python kennen zulernen.

Um random nutzen zu können, müssen wir das random-Modul in unser Python-Programm importieren!

Was ist ein Modul und warum gibt es dieses Konzept?

Eigentlich könnte man meinen, dass eine Zufallsfunktion so wichtig ist, dass diese sofort verfügbar ist. Dies ist nicht der Fall: diese Funktionen sind im „Lieferumfang“ der normalen Installation enthalten, müssen aber erst „aktiviert“ werden. Dieses „Aktivieren“ erfolgt über das Importieren des Moduls. So kann jedes benötigte Modul vom Programmierer nachgeladen werden und Python schlank und somit auch schnell gehalten werden. Das „Aktivieren“ erfolgt über die Anweisung import:

import random

Über die Hilfeanweisung erhalten wir die ersten Informationen zu verfügbaren Methoden der Anweisung random.

print(help(random.random))
help(random.random)

Als Rückmeldung erhalten wir:

Zufallszahlen zwischen 0 und 0.99999

Wir bekommen also eine zufällige Zahl beim Aufruf von random() zurückgeliefert. Wer genau auf die Rückmeldung der Python-Hilfe schaut, dem fällt die eckige Klammer vor 0 und die runde Klammer nach 1 auf. Die eckige Klammer bedeutet, dass eine 0 zurückgeliefert werden kann – die runde Klammer bedeutet dagegen, dass niemals eine 1 zurückgeliefert wird!

Lassen wir uns ein Ergebnis ausgeben:

print(random.random())

Bei jeder Ausgabe erfolgt eine andere Zahl – das ist das Wesen des Zufalls.

durch uns festgelegtes Intervall für random

Wenn wir nun Zufallszahlen in einem anderen Intervall benötigen, könnten wir eine eigene Funktion dafür programmieren. Das ist eine Möglichkeit. Hier der Vollständigkeit halber.

def zufallszahl():
    return random.random() * 9 + 1
print (zufallszahl())

Dadurch bekommen wir Zahlen zwischen 1 und unter 10

random.uniform – eigenes Intervall einfach festlegen

Python bietet über die Anweisung random.uniform weitere Möglichkeiten:

help(random.uniform)

Wir bekommen über random.uniform eine zufällige Nummer zwischen „a“ und „b“ zurückgeliefert.

print(random.uniform(5,8))

Somit bekommen wir nur noch Nummer zwischen 5 und maximal 8.

Zufallsnummer aus Normalverteilung (Glockenkurve)

Zufallsnummer aus Normalverteilung – random.normalvariate(Standardabweichung sigma)

print(random.normalvariate(5, 0.1))

Würfel simulieren randint(min, max)

Wenn wir wie bei einem Würfel eine festgelegte Anzahl von Möglichkeiten haben, die alle gleich wahrscheinlich sind, dann bietet sich randint an.

print(random.randint(1,6))

Wir bekommen nur ganzzahlige Werte wie bei einem normalen 6-seitigen Würfel zurück zwischen eins und sechs (inklusive der Sechs).

Gut sichtbar, wenn wir 15-mal den Würfel „werfen“:

for i in range(15):
    print(random.randint(1,6))

Zufälliges Element aus einer Liste

Wir können auch aus einer Liste von Elementen ein Element zufällig auswählen lassen. Hier sind wir unserem „Schere, Stein, Papier“.

Wir erstellen also als Erstes eine Liste mit unseren 3 Elementen:

handgeste = ['Schere', 'Stein', 'Papier']

Und nun können wir Python zufällig auswählen lassen:

print(random.choice(handgeste))

Das Modul random bietet noch weitere Möglichkeiten, die einem über print(dir(random)) angezeigt werden. Für die meisten Anwendungen reichen die bisher vorgestellten aus.

Somit haben wir schon eine schöne Möglichkeit für die zufällige Auswahl der Handgeste. Im folgenden Kapitel bauen wir unser Spiel zusammen.