在 Python 中，random 模块提供了哪些常用的随机数生成方法？请说明如何利用该模块进行随机打乱序列的操作，以及如何实现从序列中随机抽取元素（包括有放回和无放回两种方式）。
考察说明
考查对 Python random 模块核心功能（随机数生成、shuffle、抽样）的掌握程度。
回答思路
- 【回答框架 1】random 模块是 Python 标准库中用于生成伪随机数的模块，核心函数包括 random.random() 返回 [0.0, 1.0) 范围内的浮点数，random.randint(a, b) 返回闭区间 [a, b] 内的整数，random.uniform(a, b) 返回指定范围内的均匀分布浮点数。此外还有 random.choice(seq) 从非空序列中随机返回一个元素。
- 【回答框架 2】随机乱序使用 random.shuffle(x)，它会原地打乱可变序列（如列表）的元素顺序，并返回 None。如果需要保留原序列并返回新乱序列表，可使用 random.sample(x, len(x))，它返回一个无放回抽样形成的新列表。
- 【回答框架 3】随机抽样分为有放回和无放回两种：random.sample(population, k) 实现无放回抽样，返回长度为 k 的新列表，要求 k 不超过序列长度；random.choices(population, weights=None, k=1) 实现有放回抽样，可根据权重进行抽样，k 可大于序列长度。
- 【回答框架 4】random 模块基于梅森旋转算法（Mersenne Twister）生成伪随机数，因此并非真正随机；可通过 random.seed(a) 设置种子，保证结果可重现，这在测试和调试中很有用。
- 【关键点 1】random.random() 生成 [0.0, 1.0) 的浮点数，randint(a, b) 生成闭区间整数。
- 【关键点 2】random.shuffle(x) 原地打乱列表，random.sample(x, len(x)) 返回新乱序列表。
- 【关键点 3】random.sample 无放回抽样，random.choices 有放回抽样且支持权重。
- 【易错点 1】random.shuffle 仅适用于可变序列，且会修改原序列，如果不想修改原序列应使用 random.sample。
- 【易错点 2】random.sample 要求 k 不大于序列长度，若不满足会抛出 ValueError。
- 【易错点 3】random 模块不适合用于安全相关的随机数生成，应使用 secrets 模块。