Python入门案例（七）：模拟掷骰子

一、模拟掷骰子V1.0

主要知识点：

• random库：生成随机数

• enumerate()函数：用于将可遍历的组合转换为一个索引序列，一般用于for循环中，同时列出元素和元素的索引号

# -*- coding:utf-8 -*-

"""

@author:Angel

@file:lect08_V1.0.py

@time:2018/11/27 16:09

@1.0功能：模拟掷骰子

"""

import random





def roll_dice():

    # 模拟掷骰子

    roll = random.randint(1, 6)

    return roll





def main():

    total_times = 50

    # 初始化列表

    result_list = [0] * 6



    for i in range(total_times):

        roll = roll_dice()

        for j in range(1, 7):

            if roll == j:

                result_list[j - 1] += 1



    for i, result in enumerate(result_list):

        print('点数{}的次数：{},频率：{}'.format(i+1, result, result / total_times))





if __name__ == '__main__':

    main()

二、模拟掷骰子V2.0

主要知识点：

• zip()函数：用于将对应的元素打包成一个个元组

# -*- coding:utf-8 -*-

"""

@author:Angel

@file:lect08_V2.0.py

@time:2018/11/27 16:09

@1.0功能：模拟掷1个骰子，并输出其结果

@2.0功能：模拟掷2个骰子，并输出其结果

"""

import random





def roll_dice():

    # 模拟掷骰子

    roll = random.randint(1, 6)

    return roll





def main():

    total_times = 1000

    # 初始化列表

    result_list = [0] * 11

    roll_list = list(range(2, 13))

    roll_dict = dict(zip(roll_list, result_list))



    for i in range(total_times):

        roll1 = roll_dice()

        roll2 = roll_dice()

        for j in range(2, 13):

            if roll1 + roll2 == j:

                roll_dict[j] += 1



    for i, result in roll_dict.items():

        print('点数{}的次数：{},频率：{}'.format(i, result, result / total_times))





if __name__ == '__main__':

    main()

三、模拟掷骰子V3.0

主要知识点：

• Python数据可视化：matplotlib模块

• 子模块pyplot提供了2D图表制作的基本函数

# -*- coding:utf-8 -*-

"""

@author:Angel

@file:lect08_V3.0.py

@time:2018/11/27 16:09

@1.0功能：模拟掷1个骰子，并输出其结果

@2.0功能：模拟掷2个骰子，并输出其结果

@3.0功能：可视化输出掷2个骰子的结果

"""

import random

import matplotlib.pyplot as plt





def roll_dice():

    # 模拟掷骰子

    roll = random.randint(1, 6)

    return roll





def main():

    total_times = 100

    # 初始化列表

    result_list = [0] * 11

    roll_list = list(range(2, 13))

    roll_dict = dict(zip(roll_list, result_list))



    # 记录骰子的结果

    roll1_list = []

    roll2_list = []



    for i in range(total_times):

        roll1 = roll_dice()

        roll2 = roll_dice()



        roll1_list.append(roll1)

        roll2_list.append(roll2)



        for j in range(2, 13):

            if roll1 + roll2 == j:

                roll_dict[j] += 1



    for i, result in roll_dict.items():

        print('点数{}的次数：{},频率：{}'.format(i, result, result / total_times))



    # 数据可视化

    x = range(1, total_times+1)

    plt.scatter(x, roll1_list, c='red', alpha=0.5)

    plt.scatter(x, roll2_list, c='green', alpha=0.5)

    plt.show()





if __name__ == '__main__':

    main()

图形如下：

四、模拟掷骰子V4.0

主要知识点：简单的数据分析

# -*- coding:utf-8 -*-

"""

@author:Angel

@file:lect08_V4.0.py

@time:2018/11/27 16:09

@1.0功能：模拟掷1个骰子，并输出其结果

@2.0功能：模拟掷2个骰子，并输出其结果

@3.0功能：可视化输出掷2个骰子的结果

@4.0功能：对结果进行简单的数据统计和分析,直方图

"""

import random

import matplotlib.pyplot as plt



# 解决中文显示的问题

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False





def roll_dice():

    # 模拟掷骰子

    roll = random.randint(1, 6)

    return roll





def main():

    total_times = 100



    # 记录骰子的结果

    roll_list = []



    for i in range(total_times):

        roll1 = roll_dice()

        roll2 = roll_dice()



        roll_list.append(roll1+roll2)



    # 数据可视化，直方图

    plt.hist(roll_list, bins=range(2, 14), normed=1, edgecolor='black', linewidth=1)

    plt.title('骰子点数统计')

    plt.xlabel('点数')

    plt.ylabel('频率')

    plt.show()





if __name__ == '__main__':

    main()

直方图：

五、模拟掷骰子V5.0

主要知识点：科学计算库NumPy

# -*- coding:utf-8 -*-

"""

@author:Angel

@file:lect08_V5.0.py

@time:2018/11/27 16:09

@1.0功能：模拟掷1个骰子，并输出其结果

@2.0功能：模拟掷2个骰子，并输出其结果

@3.0功能：可视化输出掷2个骰子的结果

@4.0功能：对结果进行简单的数据统计和分析,直方图

@5.0功能：使用科学计算库简化程序，完善数据可视化结果

"""

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np



# 解决中文显示的问题

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False





def main():

    total_times = 100



    # 记录骰子的结果

    roll1_arr = np.random.randint(1, 7, size=total_times)

    roll2_arr = np.random.randint(1, 7, size=total_times)

    result_arr = roll1_arr + roll2_arr



    hist, bins = np.histogram(result_arr, bins=range(2, 14))

    print(hist)

    print(bins)



    # 数据可视化，直方图

    plt.hist(result_arr, bins=range(2, 14), normed=1, edgecolor='black', linewidth=1, rwidth=0.8)



    # 设置X轴坐标点

    tick_labels = ['2点', '3点', '4点', '5点', '6点', '7点', '8点', '9点', '10点', '11点', '12点']

    tick_pos = np.arange(2, 13)+0.5

    plt.xticks(tick_pos, tick_labels)



    plt.title('骰子点数统计')

    plt.xlabel('点数')

    plt.ylabel('频率')

    plt.show()





if __name__ == '__main__':

    main()

直方图：