Что такое функция shuffle в Python?

Question

Дмитрий Ибрагимов · Accepted Answer

Функция `shuffle()` модуля random перемешивает элементы изменяемой последовательности (список) на месте в случайном порядке. 
```python
import random

random.shuffle(x) # где x - изменяемая последовательность (список)
```
Функция ничего не возвращает, а изменяет непосредственно сам объект последовательности.

```python
import random

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
b = random.shuffle(a)
print(a)
# => [5, 3, 2, 1, 6, 4]
print(b)
# => None
```
Функция `shuffle()` способна работать только с изменяемыми последовательностями, такими как списки, поэтому применить ее к неизменяемым последовательностям, таким как строка или кортеж не получится. Для перемешивания неизменяемых последовательностей можно преобразовать неизменяемую последовательность к изменяемой: 

```python
import random

a = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
random.shuffle(a) # Так как кортеж неизменяемый объект, то вернется ошибка
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
# Преобразуем кортеж в список
b = list(a)
random.shuffle(b)
print(b)
# => [1, 5, 3, 4, 2, 6]
```
Так же можно использовать функцию `random.sample()`.
```python
import random

random.sample(x, k, *, counts=None)
# x - последовательность или множество
# k - количество выбираемых элементов
# counts - список элементов для повтора (для Python версии 3.9 и выше)
```
Количество **возвращаемых** элементов в выборке не должно превышать размер самой выборки, т.е. `k <= len(x)`, в противном случае будет ошибка `ValueError`.
```python
import random

a = 'QWERTYUIOP'
b = random.sample(a, 10) # В отличие от shuffle - метод возвращает новую последовательность.
print(b)
# => ['U', 'P', 'Q', 'E', 'T', 'R', 'Y', 'W', 'O', 'I']

b = random.sample(a, 11)
ValueError: Sample larger than population or is negative


a = random.sample(['A', 'B', 'C'], counts=[1, 2, 3], k=6)
print(a)
# 'A', 'B', 'C' повторяется в соответствии со значениями в counts
# => ['A', 'C', 'C', 'B', 'C', 'B'] 
```

Никита Вихров · Answer

`random.shuffle()` перемешивает элементы списка в случайном порядке:

```python
import random

cards = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(cards)
print(cards)  # например, [3, 5, 1, 4, 2]
```

Функция меняет сам список и возвращает `None`. Частая ошибка:

```python
cards = random.shuffle(cards)
print(cards)  # None
```

## Перемешать и сохранить исходный список

`random.sample()` возвращает новый перемешанный список:

```python
cards = [1, 2, 3, 4, 5]
shuffled = random.sample(cards, k=len(cards))
print(cards)  # [1, 2, 3, 4, 5]
```

## Строки и кортежи

Строки и кортежи неизменяемые, `shuffle` для них выдаст `TypeError`. Перемешайте символы и соберите строку заново:

```python
word = 'python'
mixed = ''.join(random.sample(word, k=len(word)))
print(mixed)  # например, 'htnyop'
```

## Одинаковый порядок при каждом запуске

Для тестов и воспроизводимых экспериментов задайте зерно генератора:

```python
random.seed(42)
data = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(data)
print(data)  # при seed(42) порядок каждый раз один и тот же
```

## NumPy и pandas

```python
import numpy as np
import pandas as pd

rng = np.random.default_rng(42)
arr = rng.permutation(10)  # перемешанный массив от 0 до 9

df = pd.DataFrame({'x': range(5)})
df = df.sample(frac=1).reset_index(drop=True)  # перемешать строки таблицы
```

Для паролей и токенов модуль `random` не подходит. Используйте `secrets`: `secrets.SystemRandom().shuffle(items)`.

Модули стандартной библиотеки разбирают в бесплатном курсе [«Основы Python»](https://ru.hexlet.io/programs/python-basics-free).

Что такое функция shuffle в Python?

Ответы

Перемешать и сохранить исходный список

Строки и кортежи

Одинаковый порядок при каждом запуске

NumPy и pandas

Каталог