用Python随机生成形状并绘制

Python 是一种强大的编程语言，它提供了许多库和工具来生成随机形状，并且可以使用这些形状绘制出各种图形和图表。

在 Python 中生成随机形状的一种常用方法是使用 random 模块。该模块提供了各种产生随机数的函数，包括在特定范围内生成随机整数和随机浮点数的函数。

下面是一个简单的示例，演示了如何使用 random 模块生成随机形状并绘制出来：

import random
import matplotlib.pyplot as plt

def generate_random_shape():
    shape_type = random.choice(['circle', 'square', 'triangle'])
    if shape_type == 'circle':
        radius = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'radius': radius}
    elif shape_type == 'square':
        side_length = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'side_length': side_length}
    elif shape_type == 'triangle':
        base = random.uniform(1, 10)
        height = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'base': base, 'height': height}

def plot_shape(shape):
    if shape['type'] == 'circle':
        circle = plt.Circle((0, 0), shape['radius'], edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(circle)
    elif shape['type'] == 'square':
        square = plt.Rectangle((0, 0), shape['side_length'], shape['side_length'], edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(square)
    elif shape['type'] == 'triangle':
        points = [[0, 0], [shape['base'], 0], [shape['base'] / 2, shape['height']]]
        triangle = plt.Polygon(points, edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(triangle)

shape = generate_random_shape()
plot_shape(shape)
plt.axis('scaled')
plt.show()

在上面的例子中，我们定义了一个 generate_random_shape 函数，该函数根据随机选择的形状类型生成具有随机参数的形状，并返回一个表示形状的字典。我们使用 random.choice 函数从三种形状类型（圆形、正方形、三角形）中随机选择一种。

然后，我们通过检查形状类型并使用 matplotlib 库中合适的函数来绘制这些形状。我们使用 matplotlib.pyplot.Circle、matplotlib.pyplot.Rectangle 和 matplotlib.pyplot.Polygon 来绘制圆形、正方形和三角形。将绘制的形状添加到当前的坐标轴中。

最后，我们调用 plt.axis('scaled') 来保持形状比例，并使用 plt.show() 来显示绘制的形状。

你可以多次调用 generate_random_shape 和 plot_shape 函数来生成和绘制多个随机形状。下面是一个生成 10 个随机形状并绘制出来的示例：

import random
import matplotlib.pyplot as plt

def generate_random_shape():
    shape_type = random.choice(['circle', 'square', 'triangle'])
    if shape_type == 'circle':
        radius = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'radius': radius}
    elif shape_type == 'square':
        side_length = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'side_length': side_length}
    elif shape_type == 'triangle':
        base = random.uniform(1, 10)
        height = random.uniform(1, 10)
        return {'type': shape_type, 'base': base, 'height': height}

def plot_shape(shape):
    if shape['type'] == 'circle':
        circle = plt.Circle((0, 0), shape['radius'], edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(circle)
    elif shape['type'] == 'square':
        square = plt.Rectangle((0, 0), shape['side_length'], shape['side_length'], edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(square)
    elif shape['type'] == 'triangle':
        points = [[0, 0], [shape['base'], 0], [shape['base'] / 2, shape['height']]]
        triangle = plt.Polygon(points, edgecolor='b', fill=False)
        plt.gca().add_patch(triangle)

shapes = [generate_random_shape() for _ in range(10)]

for shape in shapes:
    plot_shape(shape)

plt.axis('scaled')
plt.show()

通过运行上述代码，你将绘制出 10 个随机形状的图形。

以上是用Python随机生成形状并绘制的示例。这只是一个简单的例子，你可以根据自己的需要扩展它，生成更复杂的形状和图形。如需进一步了解 Python 的绘图功能，你可以参考 matplotlib 官方文档。