使用python对有限数点进行随机漫步

有关python的随机漫步,使用python来生成随机漫步数据,再使用Matplotlib以能令人清晰可见的方式看到随机漫步后得到的图表。

首先,创建一个叫做“随机漫步”的python文件,我们创建一个名为RandomWalk的类,让计算机随机选择点的不同的移动距离和方向,在此类中我们需要一个存储随机漫步数据的变量,另外创建两个列表,通过while循环不断构建下一步点的x,y坐标,最终分别存储随机漫步经过的每个点的x,y坐标。(为了防止所模拟出的点多位于原点位置,我们对其进行限制,使其始终落在原点以外)

from random import choiceclass RandomWalk:"""一个生成随机漫步的属性"""def __init__(self,num_points=5000):"""初始化随机漫步的属性"""self.num_points = num_points#所有随机漫步都始于(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点。"""#不断漫步,知道列表达到指定的长度。while len(self.x_values) < self.num_points:x_direction = choice([1,-1])x_distance = choice([0,1,2,3,4])x_step = x_direction * x_distancey_direction = choice([1,-1])y_distance = choice([0,1,2,3,4])y_step = y_direction * y_distance#拒绝原地踏步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_stepy = self.y_values[-1] + y_stepself.x_values.append(x)self.y_values.append(y)

通过之前的“随机漫步”,我们再创建一个文件,用来绘制图表,在原有基础上,我们利用matplotlib.pyplot对图表样式进行选择。

import matplotlib.pyplot as plt
from 随机漫步 import RandomWalkwhile True:#创建一个RandomWalk实例rw = RandomWalk(50_000)rw.fill_walk()#将所有点都绘制出来plt.style.use('classic')fig,ax = plt.subplots(figsize=(15,9),dpi=128)point_numbers = range(rw.num_points)ax.scatter(rw.x_values,rw.y_values,c=point_numbers,cmap=plt.cm.Blues,edgecolors='none',s=15)#突出起点和终点ax.scatter(0,0,c='green',edgecolors='none',s=100)ax.scatter(rw.x_values[-1],rw.y_values[-1],c='red',edgecolors='none',s=100)#隐藏坐标轴ax.get_xaxis().set_visible(False)ax.get_yaxis().set_visible(False)plt.show()ff = input("是否继续?(是/否)")if ff == '否':break

最后,开始运行,每次运行后都得到不同的图像。

 

 

 

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