Pythonにおける小数の乱数の作り方について

Question

実現したいこと

Pythonで1から10までの小数点以下3桁の乱数を生成したい。

前提

1~10までの整数、または長い小数を出力させることはできました。
しかし、桁数を制限することができずうまくいきません。
どのようにすれば良いか、教えてください。

該当のソースコード

整数バージョン

import random

random_number = random.randint(1, 10)
print(random_number)

小数バージョン

import random

random_number = random.uniform(1, 10)
print(random_number)

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

どうしても無理ならば、10000まで整数で数値を出してから1000で割ろうとは思っていますが、そうするしか無いのでしょうか？

Comments

[TakaiY]

10000までの整数でなく、小数点以下3桁の数が必要な理由は何でしょうか？

[melian]

round で丸めるか、

print(round(random_number, 3))

表示上の問題であれば、

print(f'{random_number:.3f}')

とします。

[igohas]

TakaiYさん、コメントありがとうございます。
ストップウォッチに連携させてランダムな値を狙うというゲームを自作しようとしており、その値を10秒までの適当な数にしたいためです。
ストップウォッチで取れるのが3位までだったためそのような形にしました。

melianさん回答ありがとうございます。
今のところは表示だけで十分なためprint(f'{random_number:.3f}')を使用したいと考えていますが、これを使用する先は少数バージョンの方という認識で問題ないでしょうか？

[melian]

> これを使用する先は少数バージョンの方という認識で問題ないでしょうか？

はい、そうなります。ただ、:.3f というフォーマット指定子は整数にも使用可能です。例えば randint() の結果が 4 の場合、:.3f による表示結果は 4.000 になります。

[igohas]

なるほどです
intに対しても使用できるとなると便利ですね…
補足ありがとうございます！！

[igohas]

他の方の回答もとても参考になりましたが、丸める際の不都合についても言及してくれたためベストアンサーはactorbugさんのものにさせていただきました！
melianさんもコメントから教えてくださったりと非常に助かりました。
ありがとうございます。

Answer 1

decimal: 10進固定小数点と浮動小数点の演算 — Python 3.13.7 ドキュメント と numpy.arange() を利用する方法も考えられます。

import numpy as np
from decimal import Decimal

arr = np.arange(Decimal('1.000'), Decimal('10.001'), Decimal('0.001'))
print(str(np.random.choice(arr)))

# 複数の値を抽出する場合(例として10個)/replace=Falseを指定すると重複なしで抽出(デフォルト値はTrue)
print(*map(str, np.random.choice(arr, size=10, replace=False)), sep='\n')

Answer 2

どうしても無理ならば、10000まで整数で数値を出してから1000で割ろうとは思っていますが、そうするしか無いのでしょうか？

こちらの手法がベストです。random.uniform(1, 10)してから丸める方法だと、結果に偏りが生じます。

• 1と10が出る確率が、他の数字の半分になります。例えば、1になるのは1～1.0005の間、1.001になるのは1.0005～1.0015の間で、1の区間が他の半分になっているのが分かります。
• それ以外の区間についても、微妙に発生確率に差が出ます。1.001になるのが1.0005～1.0015の間、1.002になるのが1.0015～1.0025の間ですが、floatは2進数の小数しか正確に表せないので、1.0005などの数字と完全に同じ値にはならず、少し大きい値か少し小さい値となります。そのため、上記範囲に微妙な差が出てくることになります。

Answer 3

丁度1と丁度10を含むのであれば、欲しいのは1.000から10.000までの9001個の数ですね。
「実現したいこと」の文字通りには、random.randint(1000,10000)/1000 で良いかと思います。小数値で生成して丸めるのではないので、9001個は等確率のはずです（randomの実装次第ですが）。

ただ、コメントを見ると実際に欲しいのは下記のように文字列ではないでしょうか？

	x = str(random.randint(1000,10000))
	y = x[:-3] + "." + x[-3:]

「文字列の末尾から4文字目と3文字目の間に"."を挿入する」を文字通り書ければいいのですが、2分割して繋ぐくらいしかわかりません（繋ぐ方法は+以外にもいろいろあるのでお好みで）。正規表現での置換で挿入は可能ですがスライシングによる分割の方がストレートです。

Rubyだとx.insert(-4,".")と簡明です。
蛇足ですが思いついたので書いておくと、Pythonでもピリオドじゃなくてカンマでいいのであれば、3桁限定で、かつ、整数値範囲が百万未満という制約は付きますが、f"{random.randint(1000,10000):,}"。これに.replace(",",".")をつけてピリオドにするのは可能ですが、私ならしません。上記例のようにスライシングで。

追記

失礼しました。私の回答の前半部分は、質問文の末尾の補足に同じことが書いてありましたね。
目的からすると整数値の乱数が適していると思いますので、後半の方法が良いと思います。