Python中的分形树

Python形二叉树的实现。

简介分形树被称为可以通过递归对称分支创建的树。

长度为 1 的树干分成两个长度为 r 的分支，每个分支都与树干的方向成 q 角。这两个分支都分成两个长度为 r*r 的分支，每个分支与其父分支的方向成角度 q。以这种方式继续无限多分支，树是分支的集合，连同它们的极限点，称为分支尖端。

理论到此为止，现在让我们尝试在Python中实现。为此，我们需要两个用于 GUI 或图形用户界面的Python库pygame和数学，这是Python中的内置库，将用于数学调整。

安装 pygame

pip install pygame

那么如何继续，强烈建议您对 pygame 和分形有所了解。

首先创建一个树干，然后开始为每个树干创建分支，其大小等于 0.9*（茎的长度），然后再次将分支视为茎，并重复该过程。

# Importing the python libraries
import pygame, math
  
# Initialize all imported pygame modules
pygame.init()
  
# Create a new surface and window.
surface_height, surface_width = 800, 600        #Surface variables
main_surface = pygame.display.set_mode((surface_height,surface_width))
  
# Captioning the window
pygame.display.set_caption("Fractal_Tree_geeksforgeeks")
  
def draw_tree(order, theta, sz, posn, heading, color=(0,0,0), depth=0):
  
   # The relative ratio of the trunk to the whole tree  
   trunk_ratio = 0.29     
  
   # Length of the trunk  
   trunk = sz * trunk_ratio
   delta_x = trunk * math.cos(heading)
   delta_y = trunk * math.sin(heading)
   (u, v) = posn
   newpos = (u + delta_x, v + delta_y)
   pygame.draw.line(main_surface, color, posn, newpos)
  
   if order > 0:   # Draw another layer of subtrees
  
      # These next six lines are a simple hack to make 
      # the two major halves of the recursion different 
      # colors. Fiddle here to change colors at other 
      # depths, or when depth is even, or odd, etc.
      if depth == 0:
          color1 = (255, 0, 0)
          color2 = (0, 0, 255)
      else:
          color1 = color
          color2 = color
  
      # make the recursive calls to draw the two subtrees
      newsz = sz*(1 - trunk_ratio)
      draw_tree(order-1, theta, newsz, newpos, heading-theta, color1, depth+1)
      draw_tree(order-1, theta, newsz, newpos, heading+theta, color2, depth+1)
  
  
def main():
    theta = 0
  
    while True:
  
        # Update the angle
        theta += 0.01
  
        # This little part lets us draw the stuffs 
        # in the screen everything
        main_surface.fill((255, 255, 0))
        draw_tree(9, theta, surface_height*0.9, (surface_width//2, surface_width-50), -math.pi/2)
        pygame.display.flip()
  
# Calling the main function
main()
pygame.quit()

输出：

https://media.geeksforgeeks.org/wp-content/uploads/2017-12-18-at-18-40-42.mp4