用Python绘制漫步图实例讲解

发布日期： 2026-01-12 阅读量： 作者： 用户投稿

我们首先来看下代码：

import matplotlib.pyplot as plt
from random import choice
class RandomWalk():
 def __init__(self,num_points=5000):
  self.num_points=num_points
  self.x_values=[0]
  self.y_values=[0]
 def fill_walk(self):
  while len(self.x_values)<self.num_points:
   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
   if x_step==0 and y_step==0:
    continue
   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)
rw=RandomWalk()
rw.fill_walk()
plt.scatter(rw.x_values,rw.y_values,s=1)
plt.show()

绘制出的图如下所示：

这段代码绘制了5000个数据点，这些点的分布完全是随机的。每次运行代码都会有不同的走向。

实例扩展：

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，直到列表达到指定的长度
 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 * x_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)

import matplotlib.pyplot as plt 
  
from random_walk import RandomWalk
  
# 创建一个RandomWalk实例，并将其包含的点都绘制出来
rw = RandomWalk(50000)
rw.fill_walk()
  
# 设置绘图窗口的尺寸
plt.figure(dpi=80,figsize=(10,6))
  
# 设置点按先后顺序增加颜色深度
point_numbers = list(range(rw.num_points))
plt.scatter(rw.x_values,rw.y_values,c=point_numbers,cmap=plt.cm.Blues,
 edgecolor='none',s=1)
  
# 突出起点和终点，起点设置为绿色，终点设置为红色
plt.scatter(0,0,c='green',edgecolor='none',s=100)
plt.scatter(rw.x_values[-1],rw.y_values[-1],c='red',edgecolor='none',s=100)
  
# 隐藏坐标轴
plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)
  
plt.show()

第二个实例内容差不多，是用的PY3.5，大家可以本地测试下。

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用Python绘制漫步图实例讲解

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