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Python模擬隨機游走圖形效果示例

更新時間：2018年02月06日 12:18:15 作者：羅兵

這篇文章主要介紹了Python模擬隨機游走圖形效果,涉及Python隨機數(shù)概率運算及圖形繪制相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Python模擬隨機游走圖形效果。分享給大家供大家參考，具體如下：

在python中，可以利用數(shù)組操作來模擬隨機游走。

下面是一個單一的200步隨機游走的例子，從0開始，步長為1和-1，且以相等的概率出現(xiàn)。純Python方式實現(xiàn)，使用了內(nèi)建的 random 模塊：

# 隨機游走
import matplotlib.pyplot as plt
import random
position = 0
walk = [position]
steps = 200
for i in range(steps):
  step = 1 if random.randint(0, 1) else -1
  position += step
  walk.append(position)
fig = plt.figure()
plt.title("www.dbjr.com.cn")
ax = fig.add_subplot(111)
ax.plot(walk)
plt.show()

第二種方式：簡單的把隨機步長累積起來并且可以可以使用一個數(shù)組表達式來計算。因此，我用 np.random 模塊去200次硬幣翻轉(zhuǎn)，設(shè)置它們?yōu)?和-1，并計算累計和：

# 隨機游走
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
nsteps = 200
draws = np.random.randint(0, 2, size=nsteps)
steps = np.where(draws > 0, 1, -1)
walk = steps.cumsum()
fig = plt.figure()
plt.title("www.dbjr.com.cn")
ax = fig.add_subplot(111)
ax.plot(walk)
plt.show()

一次模擬多個隨機游走

# 隨機游走
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
nwalks = 5
nsteps = 200
draws = np.random.randint(0, 2, size=(nwalks, nsteps)) # 0 or 1
steps = np.where(draws > 0, 1, -1)
walks = steps.cumsum(1)
fig = plt.figure()
plt.title("www.dbjr.com.cn")
ax = fig.add_subplot(111)
for i in range(nwalks):
  ax.plot(walks[i])
plt.show()

當(dāng)然，還可以大膽的試驗其它的分布的步長，而不是相等大小的硬幣翻轉(zhuǎn)。你只需要使用一個不同的隨機數(shù)生成函數(shù)，如 normal 來產(chǎn)生相同均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的正態(tài)分布：

steps = np.random.normal(loc=0, scale=0.25, size=(nwalks, nsteps))

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。

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