91、随机漫步

我们将使用Python来生成随机漫步数据，再使用matplotlib将这些数据呈现出来。随机漫步的路径是这样的：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。

1.创建RandomWalk() 类

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。

其中RandomWalk 类只包含两个方法：__init__() 和fill_walk() ，其中后者计算随机漫步经过的所有点。

为做出随机决策，我们将所有可能的选择都存储在一个列表中，并在每次做决策时都使用choice() 来决定使用哪种选择。

类RandomWalk()是在random_walk.py模块中，具体代码如下：

91、随机漫步

代码第7行中num_points存储的是存储随机漫步次数，在这里设定默认值为5000；

第12和13行代码中self.x_values和self.y_values这两个列表里放的是点的x、y坐标，这里设定默认是从原点（0,0）开始。

2.选择方向

我们将使用fill_walk() 来生成漫步包含的点，并决定每次漫步的方向，如下所示。

91、随机漫步

第19行代码中我们建立了一个循环，这个循环不断运行，直到漫步包含所需数量的点。这个方法的主要部分告诉Python如何模拟四种漫步决定：向右走还是向左走？沿指定的方向走多远？向上走还是向下走？沿选定的方向走多远？

第21行我们使用choice()函数，choice() 方法返回一个列表，元组或字符串的随机项，意思就是每次从这个列表里随意选一个。

在这里choice([1, -1]) 给x_direction 选择一个值，结果要么是表示向右走的1，要么是表示向左走的-1。接下来，choice([0, 1, 2, 3, 4]) 随机地选择一个0~4之间的整数，告诉Python 沿指定的方向走多远（x_distance ）。（通过包含0，我们不仅能够沿两个轴移动，还能够沿y 轴移动。）

代码的23和27行描述步数的计算方法，我们将移动方向乘以移动距离，以确定沿 x 和 y 轴移动的距离。如果x_step 为正，将向右移动，为负将向左移动，而为零将垂直移动；如果y_step 为正，就意味着向上移动，为负意味着向下移动，而为零意味着水平移动。如果x_step 和y_step 都为零，则意味着原地踏步，我们拒绝这样的情况，接着执行下一次循环。

第34到38行，为获取漫步中下一个点的 x 值，我们将x_step 与x_values 中的最后一个值相加，其中x_values[-1]表示查找列表x_values中最后一个数字，把这个数字加上步数得出下一个点的x坐标，对于 y 值也做相同的处理。获得下一个点的 x 值和 y 值后，我们将它们分别附加到列表x_values 和y_values 的末尾。

3.绘制随机漫步图

下面的代码将随机漫步的所有点都绘制出来：

91、随机漫步

我们首先导入了模块pyplot 和RandomWalk 类，然后创建了一个RandomWalk 实例（第7行代码），并将其存储到rw 中，再调用fill_walk() 。

在第9行代码，我们将随机漫步包含的x 和 y 值传递给scatter() ，函数scatter()利用提供的x和y坐标进行画图，在这里我们设定点的大小s=5。

两次运行结果如下：

91、随机漫步 91、随机漫步