随机漫步是什么
每次行走都是完全随机的,没有明确的方向,结果是有一系列决策随机决定的。
可以这么理解:
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一只晕头转向的蚂蚁的行走路径 -
漂浮在水面的花粉的运动 -
水滴中的分子运动
代码准备
封装两个文件:
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random_walk.py:用于封装RandomWalk类,实现随机漫步的代码 -
nw_walk.py:用于调用RandomWalk,并通过matplotlib进行绘制
random_walk.py
from random import choice
# choice函数为在列表中随机选择一个值
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
# 随机漫步的步数,每一步为一个点,默认为5000个
self.x_values = [0]
self.y_values = [0]
# 随机漫步的横纵坐标轴的值,分别用两个列表进行保存
def fill_walk(self):
"""计算随机漫步包含的所有点"""
while len(self.x_values) < self.num_points:
# 当没有达到最大的步数时,继续生成步数
x_direction = choice([1, -1])
# 决定x方向的前进方向,1为向右,-1为向左
x_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])
# 决定x方向的前进距离,从0到4之间随机选择
x_step = x_direction * x_distance
# 二者相加,便为本次随机漫步的步数
y_direction = choice([1, -1])
y_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])
y_step = y_direction * y_distance
# 当x_step为0,且y_step为0时,为原地踏步,我们要拒绝原地踏步
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
# 将新生成的x,y添加到随机漫步的横纵坐标轴里去
self.x_values.append(next_x)
self.y_values.append(next_y)
说明见代码注释
rw_visual.py
import matplotlib.pyplot as plt
from random_walk import RandomWalk
rw = RandomWalk()
rw.fill_walk()
plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=15)
plt.show()
这部分代码比较简单,不做注释了
效果图(5张)
通过执行下列语句,每次生成的随机漫步图都不一样,任取5张展示如下。
python rw_visual.py
原文始发于微信公众号(Know Why It):用matplotlib绘制随机漫步
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