Я хочу построить(нарисовать графически) спираль Фибоначчи и другие функции на Декартовой плоскости.
Как я могу это сделать и как работать с графиками функций в Python
?
2 ответа
matplotlib и NumPy. Не скажу что это легко и просто, но сделать можно:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
def rot(d):
x, y = d
return np.array((-y, x))
def squares(n):
p = np.array([-1, 0])
d1 = np.array([1, 0])
d2 = np.array([0, -1])
a = 0
b = 1
for _ in range(n):
c = p + b * d1
q = c + b * d2
yield c, p, q
p = q
a, b = b, a + b
d1 = rot(d1)
d2 = rot(d2)
def atan2(v):
x, y = v
return np.arctan2(y, x)
def arc(c, p, q):
a1 = atan2(p - c)
a2 = atan2(q - c)
if a2 < a1:
a2 += 2 * np.pi
theta = np.arange(a1, a2, 0.01)
x = np.cos(theta)
y = np.sin(theta)
r = np.linalg.norm(p - c)
cx, cy = c
return r * x + cx, r * y + cy
def spiral(n):
def gen():
for c, p, q in squares(n):
yield from zip(*arc(c, p, q))
return tuple(zip(*gen()))
def polys(n):
for c, p, q in squares(n):
poly = patches.Polygon((c, p, p + q - c, q), closed=True, edgecolor='r', facecolor='none')
r = round(np.linalg.norm(p - c))
text = f'{r}x{r}' if r > 1 else ''
label = text, (p + q) / 2
yield poly, label
def main():
n = 8
s = spiral(n)
fig, ax = plt.subplots()
ax.plot(*s)
for p, (t, l) in polys(n):
ax.add_patch(p)
ax.annotate(t, l, ha='center', va='center')
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.show()
main()
P.S. В коде четвертинки окружностей заданы точками. Это ошибка. В matplotlib
есть возможность рисовать куски окружностей целиком. Я не стал её исправлять что бы в коде остался способ задания произвольных кривых.