Статья Автор: Деникина Н.В., Деникин А.В.

Случайные числа и черепашья графика: рисуем уникальные города

Представьте, что каждый раз при запуске программы ваш город выглядит по-новому: здания разной высоты, окна разных цветов, улицы неповторимы. Именно это нам даёт модуль random в Python. Давайте разберём, как добавить элемент случайности в черепашью графику.

Базовая программа: город из одинаковых параметров

Начнём с программы, где все параметры заданы вручную:

from turtle import *

def building(width, height, floors, color):
    """Рисует здание с окнами"""

    # Запоминаем начальную позицию
    base_x = xcor()
    base_y = ycor()

    # Рисуем здание (прямоугольник)
    fillcolor(color)
    begin_fill()
    for i in range(2):
        forward(width)
        left(90)
        forward(height)
        left(90)
    end_fill()

    # Вычисляем размер окон
    window_width = width / 5
    window_height = height / (floors * 2)

    # Рисуем окна по этажам
    for floor in range(floors):
        for window in range(2):
            # Позиция окна
            x = base_x + width / 6 + window * (width / 2)
            y = base_y + window_height / 2 + floor * (height / floors)

            # Переходим к окну
            penup()
            goto(x, y)
            pendown()

            # Рисуем жёлтое окно
            fillcolor("yellow")
            begin_fill()
            for i in range(4):
                forward(window_width)
                left(90)
            end_fill()

    penup()


# Основная программа
speed(0)

widths = [60, 100, 50, 80]
heights = [120, 80, 150, 100]
floors_list = [4, 2, 5, 3]
colors = ["gray", "beige", "lightblue", "pink"]

x = -450
y = -200

for i in range(4):
    penup()
    goto(x, y)
    pendown()

    building(widths[i], heights[i], floors_list[i], colors[i])

    x += widths[i] + 10

hideturtle()
done()

Проблема очевидна: город всегда выглядит одинаково. Скучно!

Знакомьтесь: модуль random

Модуль random — это генератор случайности в Python. Для наших целей понадобятся две основные функции:

Функция	Что делает	Пример
`random.randint(a, b)`	Возвращает случайное целое число от a до b включительно	`randint(50, 150)` → может вернуть 73
`random.choice(список)`	Выбирает случайный элемент из списка	`choice(["red", "blue"])` → "red" или "blue"

Добавим в нашу программу, случайные числа, используя рассмотренные функции

from turtle import *
import random

def building(width, height, floors, color):
    """Рисует здание с окнами"""

    # Запоминаем начальную позицию
    base_x = xcor()
    base_y = ycor()

    # Рисуем здание (прямоугольник)
    fillcolor(color)
    begin_fill()
    for i in range(2):
        forward(width)
        left(90)
        forward(height)
        left(90)
    end_fill()

    # Вычисляем размер окон
    window_width = width / 5
    window_height = height / (floors * 2)

    # Рисуем окна по этажам
    for floor in range(floors):
        for window in range(2):
            # Позиция окна
            x = base_x + width / 6 + window * (width / 2)
            y = base_y + window_height / 2 + floor * (height / floors)

            # Переходим к окну
            penup()
            goto(x, y)
            pendown()

            # Рисуем жёлтое окно
            fillcolor("yellow")
            begin_fill()
            for i in range(4):
                forward(window_width)
                left(90)
            end_fill()

    penup()


# Основная программа
speed(0)


colors = ["gray", "beige", "lightblue", "pink"]

x = -450
y = -200

for i in range(10):
    penup()
    goto(x, y)
    pendown()
    widths = random.randint(50, 100)  # ширина от 540 до 100 - случайное число
    heights = random.randint(60, 180)  # высота от 60 до 180 - случайное число
    floors = random.randint(2, 5)  # этажей от 2 до 5 - случайное число
    color1 = random.choice(colors) # случайный цвет из списка colors
    building(widths, heights, floors, color1)

    x += widths + 10

hideturtle()
done()

Случайность превращает статичные программы в генераторы уникального контента. Каждый запуск — новый город, новая картина, новое приключение. Экспериментируйте!

Попробуйте добавить в программу: деревья случайной высоты, облака в случайных позициях, или даже луну/солнце в случайном месте неба.

Список цветов Черепшки можно посмотреть здесь

Печать