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1、绘制随机漫步
2、模拟多次随机漫步
3、给点着色
4、重新绘制起点和终点
5、隐藏坐标轴
随机漫步是指每次行走都完全是随机的，没有明确的方向，结果是由一系列随机决策决定的。
为模拟随机漫步，我们将创建一个名为RandomWalk的类， 它随机地选择前进方向。这个类需要三个属性，其中一个是存储随机漫步次数的变量，其他两个是列表，分别存储随机漫步经过的每个点的x和y坐标。
RandomWalk类只包含两个方法：（1）__init__()和fill_walk()，（2）其中后者计算随机漫步经过的所有点。
1、绘制随机漫步
下边代码是实现随机漫步的代码：
#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-from random import choiceimport matplotlib.pyplot as pltclass 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_distancey_direction = choice([1, -1])y_distance = choice([0, 1, 2, 3, 4])y_step = y_direction * y_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_stepnext_y = self.y_values[-1] + y_stepself.x_values.append(next_x)self.y_values.append(next_y)# 创建一个RandomWalk实例， 并将其包含的点都绘制出来rw = RandomWalk()rw.fill_walk()plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=2)plt.show()
代码解析：
我们使用choice([-1,1])给x_direction选择一个值，结果要么是表示向右的1，要么是表示向左的-1。
choice([0,1,2, 3, 4])随机地选择一个0~4之间的整数，表示沿指定方向走多远。
上述代码运行结果：
2、模拟多次随机漫步
模拟多次随机漫步过程，将生成随机漫步的代码放在一个while循环中，代码如下：
---snip---# 只要程序处于活动状态，就不断地模拟随机漫步while True:# 创建一个RandomWalk实例， 并将其包含的点都绘制出来rw = RandomWalk()rw.fill_walk()plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=2)plt.show()keep_running = input('\n Make another walk?(y/n）:')if keep_running == 'n':break
代码解析：
模拟一次随机漫步，在matplotlib查看器中显示结果，再在不关闭查看器的情况下暂停。
如果关闭查看器，程序将询问你是否再模拟一次随机漫步。如果输入y，可模拟多次随机漫步。
要结束程序，请输入n。
运行结果：
3、给点着色
我们将使用颜色映射来指出漫步中各点的先后顺序，并删除每个点的黑色轮廓，让它们的颜色更明显。为根据漫步中各点的先后顺序进行着色，我们传递参数c，并将其设置为一个列表，其中包含各点的先后顺序。由于这些点是按顺序绘制的，因此给参数c 指定的列表只需包含数字1~5000，代码如下所示：
---snip---while True:# 创建一个RandomWalk实例， 并将其包含的点都绘制出来rw = RandomWalk()rw.fill_walk()point_number = list(range(rw.num_points))plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_number, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=2)plt.show()keep_running = input('\n Make another walk?(y/n）:')if keep_running == 'n':break
代码解析：
我们使用了range()生成了一个数字列表，其中包含的数字个数与漫步包含的点数相同。接下来，我们将这个列表存储在point_numbers 中，以便后面使用它来设置每个漫步点的颜色。我们将参数c设置为point_numbers，指定使用颜色映射Blues，并传递实参edgecolor=none以删除每个点周围的轮廓。最终的随机漫步图从浅蓝色渐变为深蓝色。
运行结果：
4、重新绘制起点和终点
除了给随机漫步的各个点着色，以指出它们的先后顺序外，如果还能呈现随机漫步的起点和终点就更好了。为此，可在绘制随机漫步图后重新绘制起点和终点。我们让起点和终点变得更大，并显示为不同的颜色，以突出它们，如下所示：
5、隐藏坐标轴
下边代码实现隐藏坐标轴：
---snip---while True:# 创建一个RandomWalk实例， 并将其包含的点都绘制出来rw = RandomWalk()rw.fill_walk()point_number = list(range(rw.num_points))plt.scatter(rw.x_values, rw.y_values, c=point_number, cmap=plt.cm.Blues, edgecolors='none', s=2)# 突出起点和终点plt.scatter(0, 0, c='green', edgecolors='none', s=50)plt.scatter(rw.x_values[-1], rw.y_values[-1], c='red', edgecolors='none', s=50)# 隐藏坐标轴plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)plt.show()keep_running = input('\n Make another walk?(y/n）:')if keep_running == 'n':break
代码解析：
为修改坐标轴，使用了函数plt.axes()来将每条坐标轴的可见性都设置为False 。
运行结果：
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