Python 笔记之随机漫步 RandomWark

Python 笔记之随机漫步 RandomWark

 创建随机类 RandomWalk：

# 随机漫步：每次行走完全随机，没有明确的方向，结果是由一系列随机决策决定的

# RandomWork 类，随机选择前进方向.
# 这个类需要三个属性，一个是存储随机漫步次数的变量，其他两个是列表，分别存储随机漫步经过的每个点的 x 坐标和 y 坐标

from random import choice

class RandomWalk:
    # 生成随机漫步数的类
    def __init__(self,num_points=5000):
        self.num_points = num_points

        # 所以随机漫步数都始于 （0,0）
        self.x_values = [0]
        self.y_values = [0]

    def fill_walk(self):
        # 计算随机漫步包含的所有的点
        # 不断漫步，直到列表达到指定长度
        while len(self.x_values) < self.num_points:
            # 决定前进方向以及沿这个方向方向前进的距离
            # choice([1, -1]) 给x_direction 选择一个值，结果要么表示向右走的1，要么表示向左走的-1.
            # choice([0, 1, 2, 3, 4])随机选择一个 0~4 的整数，表示沿指定的方向走多远。
            # 通过包含0，不仅能够同时沿两个轴移动，还能够只沿一个轴移动
            x_direction = choice([1, -1])
            x_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])
            # 移动方向乘以移动距离，确定沿 x 轴和 y 轴移动的距离
            # x_step 为正将向右移，为负将向左移，为零表示垂直移动
            x_step = x_direction * x_distance

            y_direction = choice([1, -1])
            y_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])
            # y_step 为正将向上移，为负将向下移，为零表示水平移动
            y_step = y_direction * y_distance

            # 拒接原地踏步
            if x_step == 0 and y_step == 0:
                continue

            # 计算下一个点的 x 值 和 y 值
            x = self.x_values[-1] + x_step
            y = self.y_values[-1] + y_step

            self.x_values.append(x)
            self.y_values.append(y)

创建实例调用：

import matplotlib.pyplot as plt

from randomwalk import RandomWalk

# 只要程序处在活动状态就不断随机
while True:
    # 创建一个RandomWalk实例
    rw = RandomWalk(50_000)    # RandomWalk(50_000) 传入实参可以增加或减少点数，默认值是5000
    rw.fill_walk()

    # 将所以的点都绘制出来
    plt.style.use('classic')

    # 传递参数 figsize元组，以指定生成的图形的尺寸。dpi 为系统分辨率可以有效利用屏幕空间
    fix,ax = plt.subplots(figsize=(10,6),dpi=128)
    point_numbers = range(rw.num_points)
    ax.scatter(rw.x_values,rw.y_values,c=point_numbers,cmap=plt.cm.Reds,edgecolors='none',s=1)

    # 突出起点和终点
    ax.scatter(0,0,c='green',edgecolors='none',s=100)       # 起点
    ax.scatter(rw.x_values[-1],rw.y_values[-1],c='blue',edgecolors='none',s=100)        # 终点

    # 隐藏坐标轴
    ax.get_xaxis().set_visible(False)
    ax.get_yaxis().set_visible(False)

    plt.show()

    keep_running = input("Are you want to continious?( Y / N): ")
    if keep_running == 'n' or keep_running == 'N':
        break