如何解释这种随机的 python 行为？

Question

这个小脚本会在 0 和 1 之间生成一个随机浮点数，然后如果它小于“0.000111111111111”，它将打印“找到它”的消息

import random

value = 0.4 / 3600
print value

while True:
    rand = random.random()

    print "RAND IS: " + str(rand) + "----- VAL IS " + str(value)
    if rand < value:
        print "found it"

所以看起来脚本运行并且它实际上从未“找到它”，但是当我在 if 语句之前注释掉 print 语句时，即使 rand 值不小于值，命令行也会填充“找到它” .什么鬼？

Answer 1

您的 while 循环设计为永远运行，因为 True 始终是 True。你永远不会跳出那个无限循环。即使它找到了值，它也只是打印它，因为你给 while 循环的条件仍然是 True。由于不能改变条件，所以需要添加break语句：

while True:
    rand = random.random()
    print "RAND IS: " + str(rand) + "----- VAL IS " + str(value)
    if rand < value:
        print "found it"
        break

Answer 2

您的程序确实找到了小于和大于“值”的数字，无论它是否将它们全部打印出来。只是输出，双向，让你感到困惑。这是因为：(a) 您的计算机比您想象的要快，只要它不需要打印任何东西； (b) 但是当它确实必须打印某些东西时，它会减慢到您可以实际看到打印输出经过的程度； (c) 成功“发现”之间的迭代次数比您预期的要多。

为了演示以上所有内容，我编写了这个脚本：

#! /usr/bin/python

import time
import random
import csv
import sys

def how_long_until(v):
    n = 0
    start = time.clock()
    rng = random.random
    while True:
        n += 1
        if rng() < v: break
    stop = time.clock()
    return n, stop - start

wr = csv.writer(sys.stdout, quoting=csv.QUOTE_MINIMAL)
wr.writerow(("loops", "cpu.time"))

value = 0.4 / 3600
for _ in range(10000):
    wr.writerow(how_long_until(value))

这会生成随机数，直到找到比您的“值”小一为止，然后它会写出循环迭代的次数和经过的 CPU 时间来找到它。它做了一万次。在我的旧电脑上，但不是那么旧的，这个程序需要 6 秒才能运行。

然后我绘制了两者的直方图。首先，我们看一下循环数：

您可以看到，虽然找到小于 0.4/3600 的随机数通常只需要几千次迭代，但它可能需要多达 80,000 次迭代！这就是为什么在您看来“找到它”从未被打印出来的原因。

现在让我们看看经过的时间：

它看起来与循环次数的直方图非常相似，但请注意 X 轴刻度。那是以 毫秒 为单位的时间。即使需要 80,000 次迭代才能找到下一个小于 0.4/3600 的数字，计算机也只需要 4 毫秒 即可完成这一壮举！这就是为什么当您注释掉每次迭代的打印输出时，在您看来“找到它”不断被打印出来。