Python利用隨機(jī)函數(shù)生成變化圖形的方法

這篇“Python利用隨機(jī)函數(shù)生成變化圖形的方法”文章的知識(shí)點(diǎn)大部分人都不太理解，所以小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，具有一定的借鑒價(jià)值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Python利用隨機(jī)函數(shù)生成變化圖形的方法”文章吧。

問題：

1、上述程序是否能進(jìn)行優(yōu)化（比如功能相同的）

2、創(chuàng)建三個(gè)3個(gè)實(shí)例，用了3個(gè)語句，能否建一個(gè)函數(shù)，只輸入一個(gè)數(shù)n，就自動(dòng)創(chuàng)建n個(gè)實(shí)例？同時(shí)，每個(gè)實(shí)例的num_times隨機(jī)，(n比較大時(shí)，num_times應(yīng)該比較小)

3、當(dāng)實(shí)現(xiàn)上述功能后，程序運(yùn)行，只輸入一個(gè)參數(shù)（創(chuàng)建實(shí)例的個(gè)數(shù)），就會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的num_times，并分別調(diào)用相關(guān)函數(shù)生成對(duì)應(yīng)圖表。

可以，在類Rand_moving()中計(jì)算每一步的方向和移動(dòng)位置時(shí)，都用到了一個(gè)乘法公式，

x_direction = choice([1,-1])       #x的移動(dòng)方向，1向上，0不變，-1向下
            x_distance = choice([0,1,2,3,4,5]) #x的每次移動(dòng)的像素，
            x_step = x_direction*x_distance    #移動(dòng)方向乘以移動(dòng)距離，以確定沿x移動(dòng)的距離
            
            y_direction =  choice([1,-1])      #y的移動(dòng)方向，1向上，0不變，-1向下
            y_distance = choice([0,1,2,3,4,5]) #y的每次移動(dòng)的像素，
            y_step = y_direction*y_distance    #移動(dòng)方向乘以移動(dòng)距離，以確定沿y移動(dòng)的距離

因此可以整理出一個(gè)計(jì)算方法，可以直接調(diào)用，至于2，3很明顯，也是可以完成的。

第一步，將乘法公式提出來單獨(dú)形成一個(gè)作用于自身的方法，代碼如下：

def get_step(self,direction,distance):
          return distance*direction
        
    def fill_moving(self):
        while len(self.x_values)<self.num_times:#循環(huán)不斷運(yùn)行，直到漫步包含所需數(shù)量的點(diǎn)num_times
            x_step = self.get_step(choice([1,-1]),choice([0,1,2,3,4,5]))     #直接調(diào)用get_step方法，使代碼更加簡(jiǎn)潔
            y_step = self.get_step(choice([1,-1]),choice([0,1,2,3,4,5]))

完成第1問，代碼變得更加簡(jiǎn)潔明了。

第2、3個(gè)問題：

1）要能生成實(shí)例個(gè)數(shù)n，且還有對(duì)應(yīng)的移動(dòng)次數(shù)num_times，可考慮用字典，即實(shí)例個(gè)數(shù)為key，對(duì)應(yīng)移動(dòng)次數(shù)num_times為鍵值,當(dāng)輸入2時(shí)，如  caselist={’1‘:'150000'，’2‘:'250000'}

2）讀取字典每個(gè)項(xiàng)目，將對(duì)應(yīng)的key和value傳遞給由Rand_moving類創(chuàng)建的實(shí)例，key的個(gè)數(shù)即為需要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)例的個(gè)數(shù)，對(duì)應(yīng)的value值為移動(dòng)次數(shù)。

3）輸入數(shù)字，即為字典key的個(gè)數(shù)，存入字典，同時(shí)利用隨機(jī)函數(shù)生成一個(gè)num_times保存到對(duì)應(yīng)的value中。

完成思路：

1，重新定義一個(gè)類 New_case() 作用：接收一個(gè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成一個(gè)字典，

class New_case():
    #定義New_case類
    def __init__(self,numbers): #定義要?jiǎng)?chuàng)建的實(shí)例個(gè)數(shù)        
        self.numbers=numbers     
        self.caselist={}  #定義一個(gè)空的caselist字典
        self.case = 0       
       while self.case < self.numbers: #當(dāng)變量case小于給定值時(shí)，
            self.case += 1
            times = choice([100000,150000,200000,250000])#隨機(jī)選擇一個(gè)移動(dòng)次數(shù)
            self.caselist[self.case] = times  #將value與key對(duì)應(yīng)

2、需要循環(huán)讀取字典的key和value,并將value傳遞給類Rand_moving，隨后再運(yùn)行fill_moving()生成數(shù)據(jù)并保存到列表，隨即用plt.scatter()進(jìn)行繪圖

for key,value in self.caselist.items(): #字典不為空
            colorkey=str(key)        #  將字典關(guān)鍵字轉(zhuǎn)為字符串存到變量colorkey中
            examplecase = Rand_moving(int(value))  #創(chuàng)建實(shí)例，將對(duì)應(yīng)的value值傳遞類Rand_moving
            examplecase.fill_moving()  #調(diào)用類Rand_moving中的方法fill_moving()計(jì)算移動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)并保存到列表中
            plt.figure(dpi=128,figsize=(12, 10))   #創(chuàng)建畫面屏幕          
            plt.scatter(examplecase.x_values,examplecase.y_values,c=self.colors[colorkey],s=15)
        plt.show()

上篇中的代碼  c=y_values, cmap=plt.cm.Reds為什么這里不再用，是因?yàn)檫@里循環(huán)的時(shí)候一直出現(xiàn)紅色Reds，為了對(duì)比，創(chuàng)建了一新字典colors{}，將生成的個(gè)數(shù)與顏色相對(duì)應(yīng)。所以上述代碼中修改為 c=self.colors[colorkey]

類New_case() 全部代碼如下：

import matplotlib.pyplot as plt

from rand_moving import *

class New_case():
    #定義New_case類
    def __init__(self,numbers): #定義要?jiǎng)?chuàng)建的實(shí)例個(gè)數(shù)        
        self.numbers=numbers     
        self.caselist={}  #定義一個(gè)空的cases列表
        self.case = 0    #定義一個(gè)case變量   
        self.colors={'1':'red','2':'orange','3':'yellow','4':'green','5':'blue','6':'puple'}#創(chuàng)建了一新字典colors{}，將生成的個(gè)數(shù)與顏色相對(duì)應(yīng)
        
        while self.case < self.numbers:  #小于給定實(shí)例個(gè)數(shù)時(shí)
            self.case += 1
            times = choice([100000,150000,200000,250000]) #隨機(jī)生成一個(gè)移動(dòng)次數(shù)
            self.caselist[self.case] = times    #將變量case作為key, times作為value保存到字典中      
       
    def case_moving(self):  #重新定義一個(gè)方法，即訪問字典所有項(xiàng)
        for key,value in self.caselist.items(): #字典不為空
            colorkey=str(key)        #  將字典關(guān)鍵字轉(zhuǎn)為字符串存到變量colorkey中
            examplecase = Rand_moving(int(value))  #創(chuàng)建實(shí)例，將對(duì)應(yīng)的value值傳遞類Rand_moving
            examplecase.fill_moving()  #調(diào)用類Rand_moving中的方法fill_moving()計(jì)算移動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)并保存到列表中
            plt.figure(dpi=128,figsize=(12, 10))   #創(chuàng)建畫面屏幕         
            plt.scatter(examplecase.x_values,examplecase.y_values,c=self.colors[colorkey],s=15)#注意調(diào)用了上述新字典的顏色
        plt.show()

3、主程序

主程序中有一個(gè)交互，需要輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，然后調(diào)用相關(guān)相關(guān)類創(chuàng)建實(shí)例（慢慢成調(diào)包俠了！^v^）

import matplotlib.pyplot as plt

from rand_moving import *   
from new_case import *

print("Please enter the number：")  #交互，請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)，模擬運(yùn)行，不需要太大的數(shù)據(jù)。
n = input()   #將輸入的數(shù)據(jù)保存到變量n中，注意所有輸入均為字符串，

testcase = New_case(int(n)) #將n轉(zhuǎn)為整型數(shù)據(jù)，創(chuàng)建實(shí)例個(gè)數(shù) 
testcase.case_moving()

實(shí)際運(yùn)行效果，輸入4，生成4個(gè)數(shù)據(jù)圖形（為展示較全，原圖已縮小）：

self.colors={'1':'red','2':'orange','3':'yellow','4':'green','5':'blue','6':'puple'} 注意：圖的顏色分別與colors字典中對(duì)應(yīng)。

當(dāng)然如果覺得數(shù)軸很礙眼，那就在類類New_case() 中的plt.figure()之后加上

plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)

以上就是關(guān)于“Python利用隨機(jī)函數(shù)生成變化圖形的方法”這篇文章的內(nèi)容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，若想了解更多相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。