Pythonでの乱数があるときのテスト

Scientific Computing with Pythonの続き

freeCodeCampでコツコツPythonを勉強しています。
前回の記事では、今回はProbability Calculatorに挑戦します。

• Python for Everybody
• Scientific Computing with Python Projects
  • Arithmetic Formatter
  • Time Calculator
  • Budget App
  • Polygon Area Calculator
  • Probability Calculator(今回はここ)

5問目:Probability Calculator

今回の問題は、学生の時くらいに確率の問題で解いたことがありそうな問題。
帽子（袋）に入っている色付きボールを複数個取り出したときの確率を求める。
具体的には、

• Hatクラスの作成
• experimentメソッドの作成: 確率を求めるためのメソッド

個人的ポイント: 乱数を使ったときのテスト

今回は帽子の中からランダムにボールを取り出すという処理があります。
以下のようなテストを書きたいときにうまくいきません。

 1 import unittest
 2 
 3 class UnitTests(unittest.TestCase):
 4     # 赤い玉が5個、青い玉が2個入った帽子から2つボールを取り出したとき、赤い玉が1つ、青い玉が1つであること
 5     def test_hat_draw(self):
 6        hat = prob_calculator.Hat(red=5,blue=2)
 7        actual = hat.draw(2)
 8        expected = ['blue', 'red']
 9        self.assertEqual(actual, expected, 'Expected hat draw to return two random items from hat contents.')
10        actual = len(hat.contents)
11        expected = 5
12        self.assertEqual(actual, expected, 'Expected hat draw to reduce number of items in contents.')

7行目で2つボールをひく時、内部の実装では乱数を使っているので、必ずしも赤い玉が1つ、青い玉が1つであるとは限らないです。
これを解決するために乱数のシードを使います。

import random

balls = ['red', 'red', 'red', 'red', 'red', 'blue', 'blue']

random.sample(balls, k=2)
# ['red', 'red']
random.sample(balls, k=2)
# ['red', 'blue']

random.seed(0)
random.sample(balls, k=2)
# ['blue', 'red']
random.seed(0)
random.sample(balls, k=2)
# ['blue', 'red']

このように事前に乱数のシードを設定することによって、常に同じ挙動をさせることができます。

最後に

Scientific Computing with Pythonが一通り終わった！
次はData Analysis with Python Certificationをやり始めようと思います！