NumPy 等价于 random.getrandbits()答案

【问题标题】：NumPy equivalent to random.getrandbits()NumPy 等价于 random.getrandbits()
【发布时间】：2022-01-11 14:54:09
【问题描述】：

我正在创建 random.Random() 的子类，其中生成器实际上是 NumPy 的默认 Random Generator。

这样做的原因是，我可以通过 SeedSequence 对象使用 NumPy 的生成器来利用并行执行。

重写方法random() 和seed() 相当容易，但是，我还需要重写方法getrandbits()，但我找不到任何Numpy 的等效功能/解决方案。 getrandbits() 被 random.Random() 类的所有其他函数大量使用。

【问题讨论】：

出于好奇，为什么需要子类化 stdlib 随机生成器？
您可以查看random.getrandbits 的源并将其移植到numpy
@jakub 确实，我的想法是在我眼前有一个更简单的解决方案，我只是没有看到它。查看代码，归结为复制int.from_bytes(_urandom(numbytes), 'big')。如果我没有得到更简单的预期答案，我会继续努力。
@AndrasDeak 最终目标是使用该子类来创建 faker.Faker 对象。 Faker 中的所有函数都使用底层的随机生成器，特别是函数random() 和getrandbits()。然而，random.Random() 类不能并行化，并且 BitGenerator 不能高级 (PCG64 can)。
@jakub 这可能是解决方案的要点，除非有更简单、更高级别的功能。 int.from_bytes(np.random.default_rng().bytes(numbytes), 'big')。谢谢！

标签： python numpy random

【解决方案1】：

正如@jakub 在 cmets 中提到的，最简单的方法是将源代码移植到 NumPy。

    def getrandbits(self, k):
        print()
        """getrandbits(k) -> x.  Generates an int with k random bits."""
        if k < 0:
            raise ValueError('number of bits must be non-negative')
        numbytes = (k + 7) // 8                       # bits / 8 and rounded up
        x = int.from_bytes(self.rng.bytes(numbytes), 'big')
        return x >> (numbytes * 8 - k)                # trim excess bits

其中self.rng 是np.random.Generator 的一个实例。

【讨论】：

您也可以对原始BitGenerator 执行类似操作，因为它返回uint64 ndarray，例如int.from_bytes(bitgen.random_raw(num_u64s, 'big'))