random_walk.py

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值和y值。
            x = self.x_values[-1] + x_step    # [-1] 取列表中的最后一个值
            y = self.y_values[-1] + y_step
            # print(x,y)

            self.x_values.append(x)
            self.y_values.append(y)

 

rw_visual.py

import matplotlib.pyplot as plt
from random_walk import RandomWalk

# 创建一个RandomWalk实例。
rw = RandomWalk()
rw.fill_walk()
# 将所有的点都绘制出来。
plt.style.use('classic')
fig, ax = plt.subplots()
ax.scatter(rw.x_values, rw.y_values, s=5)
plt.show()