建立 RandomWalk() 類

該類有三個屬性，分別表示漫步的次數、x座標列表和y座標列表

生成隨機漫步值的方法每次生成一個隨機方向的值，新增到x/y座標列表中

# 匯入random模組
from random import choice

# 定義生成隨機漫步資料的類
class RandomWalk():
    """一個生成隨機漫步資料的類"""
    
    def __init__(self, num_points=5000):
        """初始化隨機漫步的屬性"""
        
        self.num_points = num_points
        
        # 所有隨機漫步都始於(0, 0)
 

        self.x_values = [0]
        self.y_values = [0]
        
    def fill_walk(self):
        """計算隨機漫步包含的所有點"""
        
        # 不斷漫步，直到列表達到指定的長度 
        while len(self.x_values) < self.num_points:
            # 決定前進方向及沿這個方向前進的距離
            x_direction = choice([1, -1])  # 隨機返回1或-1
            x_distance =
 
 choice([0, 1, 2, 3, 4])  # 隨機返回0~4中的一個
            x_step = x_direction * x_distance  # 計算出一個x座標值
            
            y_direction = choice([1, -1])
            y_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])
            y_step = y_direction * y_distance  # 計算出一個y座標值
            
            # 拒絕原地踏步
            if
 
 x_step == 0 and y_step == 0:
                continue
                
            # 計算下一個點的x和y的值
            next_x = self.x_values[-1] + x_step  # 在上一個x座標值基礎上隨機漫步
            next_y = self.y_values[-1] + y_step  # 在上一個座標值基礎上隨機漫步
            
            self.x_values.append(next_x)
            self.y_values.append(next_y)

繪製圖片

import matplotlib.pyplot as plt

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk()
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()
# 根據資料作圖
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=15)
# 展示
plt.show()

模擬多次隨機漫步

for i in range(5):    
    # 初始化RandomWalk類
    rw = RandomWalk()
    # 生成隨機漫步值
    rw.fill_walk()
    # 根據資料作圖
    plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=15)
    # 展示
    plt.show()

設定隨機漫步樣式

通過生成一個和num_points一樣長度的序列，今次指定每個座標點的順序

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk()
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()

# 生成一個遞增的序列值
point_numbers = list(range(rw.num_points))

# 根據資料作圖
#  c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues 這兩個引數將列表值與顏色相對映，從而將顏色變得由淺到深
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=15)
# 展示
plt.show()

重新繪製起始點和終點

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk()
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()
# 畫出綠色的起點
plt.scatter(0, 0, c='green', edgecolors='none', s=100)
# 畫出紅色的終點
plt.scatter(rw.x_values[-1], rw.y_values[-1], c='red', cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=100)
# 展示
plt.show()

隱藏座標軸

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk()
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()
# 畫出綠色的起點
plt.scatter(0, 0, c='green', edgecolors='none', s=100)
# 畫出紅色的終點
plt.scatter(rw.x_values[-1], rw.y_values[-1], c='red', cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=100)

# 隱藏座標軸
plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)


# 展示
plt.show()

增加點數，體驗潑墨般的藝術品

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk(50000)
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()

# 生成一個遞增的序列值
point_numbers = list(range(rw.num_points))

# 根據資料作圖
#  c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues 這兩個引數將列表值與顏色相對映，從而將顏色變得由淺到深
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=1)  # 將點大小調整為1
# 展示
plt.show()

調整圖片大小

# 初始化RandomWalk類
rw = RandomWalk(50000)
# 生成隨機漫步值
rw.fill_walk()
# 生成一個遞增的序列值
point_numbers = list(range(rw.num_points))

# 指定圖片的寬和高（還可以指定圖片的背景和解析度）
plt.figure(figsize=(10, 6))

# 根據資料作圖
#  c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues 這兩個引數將列表值與顏色相對映，從而將顏色變得由淺到深
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_numbers, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=1)  # 將點大小調整為1
# 展示
plt.show()

注：本文章為個人學習筆記?