Python | 使用 Turtle 绘制斐波那契螺旋分形

一、什么是斐波那契螺旋分形？

斐波那契螺旋分形是一种基于斐波那契数列的图形，它是由多个相似的正方形和内部切割出的黄金矩形组成的。这个分形是由开始于一个小正方形的绘制，或者通过递归地扩展一个斐波那契树来创建的。

二、如何使用 Python 和 Turtle 绘制斐波那契螺旋分形？

1. 程序说明：

为了使用 Python 和 Turtle 绘制斐波那契螺旋分形，我们需要先了解以下程序说明：

• turtle：是 Python 中的一个标准库，它提供了一个类似于 LOGO 语言的体系结构，用于绘制 2D 引导图形。
• fibonacci：一个用于计算斐波那契数列的函数。
• draw_spiral：用于绘制斐波那契螺旋分形细节的函数。
• main：程序的主函数，用于初始化 Turtle 和调用 draw_spiral 函数。

2. 代码实现：

import turtle

def fibonacci(n):
    fib_list = [0, 1]
    for i in range(n-2):
        fib_list.append(fib_list[-1] + fib_list[-2])
    return fib_list

def draw_spiral(turtle, n):
    for i in range(n):
        turtle.forward(fibonacci(i+1)[-1])
        turtle.right(90)

def main():
    turtle.speed(0)
    turtle.ht()
    for i in range(13):
        turtle.color('black')
        turtle.pensize(2)
        turtle.pu()
        turtle.goto(-50*i, 50*i)
        turtle.pd()
        turtle.right(45)
        turtle.color('black')
        draw_spiral(turtle, 20)

if __name__ == '__main__':
    main()

3. 代码解释：

• import turtle：导入标准库 turtle。
• fibonacci(n)：计算斐波那契数列中的第 n 项。
• draw_spiral(turtle, n)：绘制斐波那契螺旋分形的细节。
• main()：将 Turtle 初始化并调用 draw_spiral 函数。

4. 示例效果：

三、小结

本文介绍了斐波那契螺旋分形，并使用 Python 和 Turtle 实现了斐波那契螺旋分形的绘制。通过这个例子，我们可以更好地理解分形几何学的概念和 Python 编程的应用。若对这个话题感兴趣，可以考虑进一步学习数学、计算机科学以及数据科学等领域相关知识。