【Python 3.7】分子运动:修改 rw_visual.py,将其中的 plt.scatter() 替换为 plt.plot() 。为 模拟花粉在水滴表面的运动路径

Python模拟分子运动路径
本文介绍如何使用Python的matplotlib和自定义随机漫步类,修改rw_visual.py文件,将散点图改为路径图,以模拟花粉在水滴表面的运动轨迹。通过调整点数和线宽,展示了一个更直观的分子运动模拟。

【Python 3.7】}分子运动:修改 rw_visual.py,将其中的 plt.scatter() 替换为 plt.plot() 。为 模拟花粉在水滴表面的运动路径,向 plt.plot() 传递 rw.x_values 和 rw.y_values ,并指定实参值 linewidth 。使用 5000个点而不是 50 000个点。

其中random_walk.py文件中的程序为:

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 * 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_step
            next_y = self.y_values[-1] + y_step
            self.x_values.append(next_x)
            self.y_values.append(next_y)

rw_visual.py中程序修改为:

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
while True:
    # 创建一个RandomWalk实例,并将其包含的点都绘制出来
    rw = RandomWalk(5000)
    rw.fill_walk()
    point_numbers = list(range(rw.num_points))
    plt.plot(rw.x_values, rw.y_values, linewidth=1)
    # 隐藏坐标轴
    plt.axes().get_xaxis().set_visible(False)
    plt.axes().get_yaxis().set_visible(False)
    plt.show()
    keep_running = input("Make another walk? (y/n): ")
    if keep_running == 'n':
        break

输出结果为:
在这里插入图片描述

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