《python编程：从入门到实践》随机漫步

深藏阁楼爱情的钟 2022-05-21 00:51 222阅读 0赞

创建一个模块放在 suiji\_walk.py 当中:

#coding=gbk
    #随机漫步
    #随机漫步是每次行走都是随机的，没有明确的方向， 结果是有一系列的随机决策所决定的。 
    
    #建立一个随机漫步的类
    from random import choice
    import random
    class RandomWalk():
        def __init__(self, num_points = 5000):
            self.num_points = num_points 
            self.x_values = [0]         #输出第一个值得坐标为（0,0）为原点
            self.y_values = [0]
    #生成随机漫步的点， 并决定每次随机漫步的方向
        def  fill_walk(self):
            #random.seed(123)        #设置随机种子
            while len(self.y_values) < self.num_points :
                x_direction = choice([1,-1])        #在 -1 和 1 间选择 ，表示左右方向
                x_distance = choice([0,1,2,3,4])
                x_step = x_distance * x_direction       
                
                y_direction = choice([1,-1])        #表示上下方向的变化
                y_distance = choice([0,1,2,3,4])
                y_step = y_direction *y_distance 
                
                if x_step == 0 and y_step == 0:
                    continue
                
                x_next= self.x_values[-1] + x_step  #计算新一个点，将最新的点与步长相加
                y_next = self.y_values[-1] + y_step 
                
                self.x_values.append(x_next)        #存放到列表当中,方便下一步的数据可视化，总共有5000个点
                self.y_values.append(y_next)
    #绘制随机漫步图
    import matplotlib.pyplot as plt
    rw = RandomWalk()
    rw.fill_walk()
    plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values,color='red',s=5)   #  s表示点的大小
    plt.savefig(r'C:\Users\Administrator\Desktop\mysal\Python\random_walk.png') #保存图片
    plt.show()

输出图像：

![70][]

模拟多次随机漫步

创建一个模块放在 suiji\_walk2.py 当中:

#coding=gbk
    #模拟多次的随机漫步
    import matplotlib.pyplot as plt
    from suiji_walk import RandomWalk
    while True:
        rw= RandomWalk()
        rw.fill_walk()
        ponits_num = list(range(rw.num_points))
        #对随机漫步的进行先后顺序的着色
        plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values , s=5, c=ponits_num, cmap=plt.cm.Blues,
                    edgecolors='none')
        plt.show()
        active = input('\n 请输入 y/n')
        if active == 'n':
            break

![70 1][]

绘制起点和终点，并隐藏坐标轴

创建一个模块放在 suiji\_walk3.py 当中:

#coding=gbk
    import matplotlib.pyplot as plt
    from suiji_walk import RandomWalk
    #重新绘制起点和终点
    while True:
        rw= RandomWalk()
        rw.fill_walk()
        ponits_num = list(range(rw.num_points))
        #对随机漫步的进行先后顺序的着色
        plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values , s=5, c=ponits_num, cmap=plt.cm.Blues,
                    edgecolors='none')
        #突出起点和终点
        plt.scatter(0,0, c='green',edgecolors='none',s=50)
        plt.scatter(rw.x_values[-1],rw.y_values[-1],c='red',edgecolors= 'none', s=50)
        #隐藏坐标轴
        plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
        plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)
        #调整尺寸以适应屏幕
        #plt.figure(dpi=128,figsize=(6,6))
        plt.show()
        active = input('\n 请输入 y/n')
        if active == 'n':
            break

![70 2][]

50000个数据点的时候：

![70 3][]

--------------------

![1240][]

[70]: /images/20220521/e9cc980087f648cb8b7036764b0a8f0e.png
[70 1]: /images/20220521/6c2d7ae242b148a8bdb9ca7d22d87334.png
[70 2]: /images/20220521/a5b5a562580042a09287a47ec43012e5.png
[70 3]: /images/20220521/78eaf14c7def40f18cdfab74a28d7204.png
[1240]: /images/20220521/7541a5d67a3a438ea80b038b923c5aa7.png