Python利用随机函数生成变化图形详解
作者：PursuitingPeak
鉴于上一篇中最后三个问题：
1、上述程序是否能进行优化（比如功能相同的）
2、创建三个3个实例，用了3个语句，能否建一个函数，只输入一个数n，就自动创建n个实例？同时，每个实例的num_times随机，(n比较大时，num_times应该比较小)
3、当实现上述功能后，程序运行，只输入一个参数（创建实例的个数），就会自动生成对应的num_times，并分别调用相关函数生成对应图表。
可以，在类Rand_moving()中计算每一步的方向和移动位置时，都用到了一个乘法公式，
x_direction = choice([1,-1]) #x的移动方向，1向上，0不变，-1向下
x_distance = choice([0,1,2,3,4,5]) #x的每次移动的像素，
x_step = x_direction*x_distance #移动方向乘以移动距离，以确定沿x移动的距离
y_direction = choice([1,-1]) #y的移动方向，1向上，0不变，-1向下
y_distance = choice([0,1,2,3,4,5]) #y的每次移动的像素，
y_step = y_direction*y_distance #移动方向乘以移动距离，以确定沿y移动的距离因此可以整理出一个计算方法，可以直接调用，至于2，3很明显，也是可以完成的。
第一步，将乘法公式提出来单独形成一个作用于自身的方法，代码如下：
def get_step(self,direction,distance):
return distance*direction
def fill_moving(self):
while len(self.x_values)<self.num_times:#循环不断运行，直到漫步包含所需数量的点num_times
x_step = self.get_step(choice([1,-1]),choice([0,1,2,3,4,5])) #直接调用get_step方法，使代码更加简洁
y_step = self.get_step(choice([1,-1]),choice([0,1,2,3,4,5]))完成第1问，代码变得更加简洁明了。
第2、3个问题：
1）要能生成实例个数n，且还有对应的移动次数num_times，可考虑用字典，即实例个数为key，对应移动次数num_times为键值,当输入2时，如 caselist={’1‘:'150000'，’2‘:'250000'}
2）读取字典每个项目，将对应的key和value传递给由Rand_moving类创建的实例，key的个数即为需要创建实例的个数，对应的value值为移动次数。
3）输入数字，即为字典key的个数，存入字典，同时利用随机函数生成一个num_times保存到对应的value中。
完成思路：
1，重新定义一个类 New_case() 作用：接收一个数据，并根据这个数据自动生成一个字典，
class New_case():
#定义New_case类
def __init__(self,numbers): #定义要创建的实例个数
self.numbers=numbers
self.caselist={} #定义一个空的caselist字典
self.case = 0
while self.case < self.numbers: #当变量case小于给定值时，
self.case += 1
times = choice([100000,150000,200000,250000])#随机选择一个移动次数
self.caselist[self.case] = times #将value与key对应2、需要循环读取字典的key和value,并将value传递给类Rand_moving，随后再运行fill_moving()生成数据并保存到列表，随即用plt.scatter()进行绘图
for key,value in self.caselist.items(): #字典不为空
colorkey=str(key) # 将字典关键字转为字符串存到变量colorkey中
examplecase = Rand_moving(int(value)) #创建实例，将对应的value值传递类Rand_moving
examplecase.fill_moving() #调用类Rand_moving中的方法fill_moving()计算移动相关数据并保存到列表中
plt.figure(dpi=128,figsize=(12, 10)) #创建画面屏幕
plt.scatter(examplecase.x_values,examplecase.y_values,c=self.colors[colorkey],s=15)
plt.show()上篇中的代码 c=y_values, cmap=plt.cm.Reds为什么这里不再用，是因为这里循环的时候一直出现红色Reds，为了对比，创建了一新字典colors{}，将生成的个数与颜色相对应。所以上述代码中修改为 c=self.colors[colorkey]
类New_case() 全部代码如下：
import matplotlib.pyplot as plt
from rand_moving import *
class New_case():
#定义New_case类
def __init__(self,numbers): #定义要创建的实例个数
self.numbers=numbers
self.caselist={} #定义一个空的cases列表
self.case = 0 #定义一个case变量
self.colors={'1':'red','2':'orange','3':'yellow','4':'green','5':'blue','6':'puple'}#创建了一新字典colors{}，将生成的个数与颜色相对应
while self.case < self.numbers: #小于给定实例个数时
self.case += 1
times = choice([100000,150000,200000,250000]) #随机生成一个移动次数
self.caselist[self.case] = times #将变量case作为key, times作为value保存到字典中
def case_moving(self): #重新定义一个方法，即访问字典所有项
for key,value in self.caselist.items(): #字典不为空
colorkey=str(key) # 将字典关键字转为字符串存到变量colorkey中
examplecase = Rand_moving(int(value)) #创建实例，将对应的value值传递类Rand_moving
examplecase.fill_moving() #调用类Rand_moving中的方法fill_moving()计算移动相关数据并保存到列表中
plt.figure(dpi=128,figsize=(12, 10)) #创建画面屏幕
plt.scatter(examplecase.x_values,examplecase.y_values,c=self.colors[colorkey],s=15)#注意调用了上述新字典的颜色
plt.show()3、主程序
主程序中有一个交互，需要输入一个数据，然后调用相关相关类创建实例（慢慢成调包侠了！^v^）
import matplotlib.pyplot as plt
from rand_moving import *
from new_case import *
print("Please enter the number：") #交互，请输入一个数，模拟运行，不需要太大的数据。
n = input() #将输入的数据保存到变量n中，注意所有输入均为字符串，
testcase = New_case(int(n)) #将n转为整型数据，创建实例个数
testcase.case_moving()实际运行效果，输入4，生成4个数据图形（为展示较全，原图已缩小）：
self.colors={'1':'red','2':'orange','3':'yellow','4':'green','5':'blue','6':'puple'} 注意：图的颜色分别与colors字典中对应。
当然如果觉得数轴很碍眼，那就在类类New_case() 中的plt.figure()之后加上
plt.axes().get_xaxis().set_visible(False) plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)
到此这篇关于Python利用随机函数生成变化图形详解的文章就介绍到这了,更多相关Python随机函数生成变化图形内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！