python学习笔记（分型树绘制）

小鱼儿 2021-05-12 11:37 630阅读 0赞

# 每天30min学习python—分型树绘制 #

## 目录 ##

1.  分型树绘制1.0
2.  分型树绘制2.0
3.  分型树绘制3.0
4.  分型树绘制4.0

### 1.0实现功能 ###

*  绘制分型树
 *  1.0：绘制五角星

### 知识点：turtle库 ###

*  import turtle **使用库必须先导入库**

#### 1.turtle 与之前程序的区别 ####

*  没有显示的input()和output()
 *  没有赋值语句
 *  大部分语句为a.b()的形式
    
     *  表示使用a中的方法b()
     *  调用函数库a中的函数b()

#### 2.turtle库绘制坐标 ####

![坐标表示][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkxMjE1OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 3.turtle库函数举例 ####

形状绘制函数

*  trutle.forward(distance) ----- 画笔画笔向前移动（distance）的距离
 *  turtle.backword(distance)----- 画笔向后移动（distance）的距离
 *  turtle.right(degree)----- 画笔绘制方向向右转（degree）度
 *  turtle.left(degree)-----画笔绘制方向向左转（degree）度
 *  turtle.exitonclick()----点击关闭图形窗口

#### 代码区1：不用循环（傻瓜式操作） ####

""" 作者：Troublemaker 功能：绘制分型树 版本：1.0（绘制五角星★) 日期：2019/9/11 21:58 脚本：1.0.py """
    import turtle
    
    
    def main():
        """ 主函数 """
        # 五角星必备数学知识：内角为36 degree
        distance = 100  # 长度
        degree = 144    # 角度
        
        # 第1次绘制
        turtle.forward(distance)
        turtle.left(degree)
        # 第2次绘制
        turtle.forward(distance)
        turtle.left(degree)
        # 第3次绘制
        turtle.forward(distance)
        turtle.left(degree)
        # 第4次绘制
        turtle.forward(distance)
        turtle.left(degree)
        # 第5次绘制
        turtle.forward(distance)
        turtle.left(degree)
    
        # 结束后，关闭图形
        turtle.exitonclick()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

#### ★代码区2：用循环（简化程序） ####

""" 作者：Troublemaker 功能：绘制分型树 版本：1.0（绘制五角星★) 日期：2019/9/11 21:58 脚本：1.0.py """
    import turtle
    
    
    def main():
        """ 主函数 """
        # 五角星必备数学知识：内角为36 degree
        distance = 100  # 长度
        degree = 144    # 角度
    
        times = 0       # 相当于计数器
        while times < 5:
            turtle.forward(distance)
            turtle.left(degree)
            times += 1
    
        # 结束后，关闭图形
        turtle.exitonclick()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

### 2.0 实现功能 ###

*  绘制分型树
 *  2.0：绘制连续的不同大小的五角星

### 知识点：turtle库的补充 ###

**画笔控制函数**

*  turtle.penup() 抬起画笔，之后移动画笔不会绘制形状
 *  turtle.pendown() 落下画笔，之后移动画笔绘制形状
 *  turtle.pensize() 设置画笔宽度
 *  turtle.pencolor() 设置画笔颜色，常用颜色
    
     *  white, grey, black, darkgreen, gold, violet, purple

#### 代码区： ####

""" 作者：Troublemaker 功能：绘制分型树 版本：2.0 日期：2019/9/13 13:01 脚本：2.0.py主函数 新增：加入循环操作绘制不同的小的五角星 """
    import turtle
    
    
    def draw_star(distance, degree):
        """ 画一个完整五角星的函数 """
        times = 0
        while times < 5:
            turtle.forward(distance)
            turtle.left(degree)
            times += 1
    
    
    def main():
        """ 主函数 """
        # 设定距离和角度
        distance = 100  # 距离
        degree = 144    # 角度
    
        # 设置画笔宽度
        turtle.pensize(3)
        # 设置画笔颜色
        turtle.pencolor("purple")
    
        # 使画笔一开始在中点的左边开始画
        turtle.penup()
        turtle.backward(100)
        turtle.pendown()
    
        # 循环画五角星
        distance_max = 500
    
        while distance <= distance_max:
            draw_star(distance, degree)
            distance += 100
        # 关闭
        turtle.exitonclick()
        
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

### 3.0 实现功能 ###

*  绘制分型树
 *  3.0： 使用递归函数

### 知识点：递归函数的使用 ###

*  定义：函数定义中调用函数自身的方式称为递归
 *  能够非常简洁的解决重要问题
 *  每次函数调用时，函数参数会临时存储。相互没有影响
 *  达到终止条件时，各函数逐层结束运算，返回计算结果
 *  要注意终止条件的构建，否则递归无法正常返回结果

--------------------

#### 代码区： ####

""" 作者：Troublemaker 功能：绘制分型树 版本：3.0 日期：2019/9/15 16:19 脚本：3.0.py 新增：利用递归（迭代）函数绘制五角星 """
    import turtle
    
    
    def draw_iteration_star(distance, degree):
        """ 绘制连续的五角星 """
        # 绘制一个五角星
        times = 0
        while times < 5:
            turtle.forward(distance)
            turtle.left(degree)
            times += 1
    
        # 递归调用
        distance += 100
        distance_max = 500
        # 避免无限迭代
        if distance <= distance_max:
            draw_iteration_star(distance, degree)
    
    
    def main():
        """ 主函数 """
        # 设定距离和角度
        distance = 100  # 距离
        degree = 144  # 角度
    
        # 设置画笔宽度
        turtle.pensize(3)
        # 设置画笔颜色
        turtle.pencolor("purple")
    
        # 使画笔一开始在中点的左边开始画
        turtle.penup()
        turtle.backward(100)
        turtle.pendown()
    
        # 调用函数
        draw_iteration_star(distance, degree)
    
        # 关闭
        turtle.exitonclick()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

### 4.0 实现功能 ###

*  绘制分型树
 *  使用递归函数绘制分型树
 *  以及课后思考题内容

### 知识点：案例分析 ###

*  利用自相似性

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkxMjE1OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

*  **绘制思路**：
    
     *  1.绘制右侧树枝
     *  2.返回树枝节点
     *  3.绘制左侧树枝
     *  4.返回树枝节点
 *  **课后思考**
    
     *  判断如果是树枝末端，将画笔颜色改为绿色，绘制出绿叶效果

--------------------

### 代码区： ###

""" 作者：Troublemaker 功能：绘制分型树 版本：4.0 日期：2019/9/16 8:23 脚本：4.0.py 新增：利用递归函数绘制分型树 新增：课后思考 """
    import turtle
    
    
    def draw_branch(branch_length):
        """ 绘制树枝 """
    
        if branch_length > 5:
    
            # 绘制右侧树枝 （当branch_length<5时，停止绘制右侧树枝）
            turtle.forward(branch_length)
            print("向前 ", branch_length)
            turtle.right(20)
            print("右转20")
            draw_branch(branch_length - 15)
    
            # 课后思考 将树枝末端画笔颜色改为绿色
            if branch_length > 15:
                turtle.color("brown")
            else:
                turtle.color("green")
    
            # 绘制左侧树枝（当branch_length<5时，停止绘制左侧树枝）
            turtle.left(40)
            print("左转40")
            draw_branch(branch_length - 15)
    
            # 课后思考 将树枝末端画笔颜色改为绿色
            if branch_length > 15:
                turtle.color("brown")
            else:
                turtle.color("green")
    
            # 返回之前的树枝
            turtle.right(20)
            print("右转20")
            turtle.backward(branch_length)
            print("向后 ", branch_length)
    
    
    def main():
        """ 主函数 """
        # 设置初始位置
        turtle.left(90)
        turtle.penup()
        turtle.backward(100)
        turtle.pendown()
        # 设置树枝初始长度
        branch_length = 100
        # 设置树枝颜色
        turtle.color("brown")
        turtle.pensize(2)
    
        draw_branch(branch_length)
        # 关闭
        turtle.exitonclick()
    
    if __name__ == "__main__":
        main()

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkxMjE1OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210511/35de4c1c81ec45ccab1d23d83d300b08.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkxMjE1OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20210511/eeaba07ee26642198c26c500b45c1a73.png