Python学习笔记-用matplotlib绘制随机分布图

用matplotlib绘制随机分布图

1.创建RandomWalk()类
我们先创建一个随机漫步的类,它可以随机选择前进方向。这个类需要三个属性,其中一个是储存随机漫步次数的变量,其他两个是列表,分别储存随机漫步经过的每个点的x和y坐标;同时,这个类也包含两个方法,初始化函数和fill_walk(),其中后者计算随机漫步经过的所有点。如下图:

from random import choice

class RandomWalk():
    """一个生成随机漫步数据的类"""

    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,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前进的距离
            x_direction = choice([1,-1])
            x_distance = choice([0,1,2,3,4])
            x_step = x_direction * x_distance

            y_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和y值
            next_x = self.x_values[-1] + x_step
            next_y = self.y_values[-1] + y_step

            self.x_values.append(next_x)
            self.y_values.append(next_y)

在这里choise()函数是随机选择的一个方法。然后有兴趣可以研究一下随机漫步的算法,我就不解释了。

2.绘制随机分布图
下面我们绘制一个随机分布图,并设置一个循环,让你可以看到不同的分布图。

import matplotlib.pyplot as plt

from random_walk import RandomWalk

#只要程序处于活动状态,就不断地模拟随机漫步
while True:
       
    #创建一个RandomWalk实例,并将其包含的点都绘制出来
    rw = RandomWalk()
    rw.fill_walk()
    plt.scatter(rw.x_values,rw.y_values,s=15)
    plt.show()

    keep_running = input("Make another walk? (y/n):")
    if keep_running == 'n':
        break

结果:
例子
然后就绘制出来了。
(参考资料《Python编程从入门到实践》)

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