数据可视化入门篇----使用Pygal模拟掷骰子

使用python可视化包Pygal来生成可缩放的矢量图形文件。对于需要在尺寸不同的屏幕上显示的图表，这狠有用，因为它们将自动缩放，以适合观看者的屏幕。如果你打算以在线方式使用图表，请考虑使用Pygal来生成它们，因为这样它们在任何设备上显示时都很美观。

1.使用Pygal模拟掷骰子

对掷骰子的结果进行分析。掷6面的常规骰子时，可能出现的结果为1~6点，且出现每种结果的可能性相同。然而，如果同时掷两个骰子，某些点数出现的可能性将比其他点数大。为确定哪些点数出现的可能性最大，我们将生成一个表示掷骰子结果的数据集，并根据结果绘制出一个图形。

（1）Pygal画廊

（2）创建Die类

此类模拟掷一个骰子：

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

（3）掷骰子

通过观察运行结果，发现无异常！

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

#创建一个D6
die = Die()

#掷几次骰子，并将结果存储在一个列表中
results = []                # 列表解析表达式代替：results = [die.roll() for roll_num in range(1000)]
for roll_num in range(1000):
    result = die.roll()
    results.append(result)

print(results)

（4）分析结果

为分析掷一个六面骰子的结果，我们计算每个点数出现的次数：

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

#创建一个D6
die = Die()

#掷几次骰子，并将结果存储在一个列表中
results = []                # 列表解析表达式代替：results = [die.roll() for roll_num in range(1000)]
for roll_num in range(1000):
    result = die.roll()
    results.append(result)

#分析结果
frequencies = []      # 列表解析表达式代替：frequencies = [results.count(value) for value in range(1, die.num_sides+1)]
for value in range(1,die.num_sides+1):
    frequency = results.count(value)        #计算在1000次掷骰子结果中各个面数出现的次数。
    frequencies.append(frequency)

print(frequencies)

（5）绘制直方图

直方图是一种条形图，指出了各种结果出现的频率！

import pygal

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

#创建一个D6
die = Die()

#掷几次骰子，并将结果存储在一个列表中
results = []                # 列表解析表达式代替：results = [die.roll() for roll_num in range(1000)]
for roll_num in range(1000):
    result = die.roll()
    results.append(result)

#分析结果
frequencies = []      # 列表解析表达式代替：frequencies = [results.count(value) for value in range(1, die.num_sides+1)]
for value in range(1,die.num_sides+1):
    frequency = results.count(value)        #计算在1000次掷骰子结果中各个面数出现的次数。
    frequencies.append(frequency)

#对结果进行可视化，即绘制直方图
hist = pygal.Bar()

hist.title = "Results of rolling one D6 1000 times."        # 用于标识直方图的字符串
hist.x_labels = ['1','2','3','4','5','6']                   # x轴的标签
hist.x_title = "Result"                                     # x轴标题
hist.y_title = "Frequency of Result"                        # y轴标题

# 使用add()将一系列值添加到图表中（向它传递要给添加的值指定的标签，还有一个包含将出现在图标中的值的列表）
hist.add('D6',frequencies)
# 将图表渲染为一个SVG文件，这种文件的拓展名必须为.svg
hist.render_to_file('一个骰子.svg')

（6）同时掷两个骰子

每次掷两个都为6面的骰子时，都将两个骰子的点数相加，并将结果存储在results中：

import pygal

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

#创建两个骰子
die_1 = Die()
die_2 = Die()

#掷骰子多次，并将结果存储到一个列表中
results = []            # 列表解析表达式代替：results = [die_1.roll() + die_2.roll() for roll_num in range(1000)]
for roll_num in range(1000):
    result = die_1.roll() + die_2.roll()
    results.append(result)

#分析结果
frequencies = []      #列表解析表达式代替：frequencies = [results.count(value) for value in range(2, max_result+1)]
max_result = die_1.num_sides + die_2.num_sides         #列表解析表达式里有个max_result
for value in range(2,max_result+1):
    frequency = results.count(value)
    frequencies.append(frequency)

#可视化结果
hist = pygal.Bar()

hist.title = "Results of rolling two D6 dice 1000 times."
hist.x_labels = ['2','3','4','5','6','7','8','9','10','11','12']
hist._x_title = "Result"
hist._y_title = "Frequency of Result"

hist.add('D6 + D6',frequencies)
hist.render_to_file('俩骰子.svg')

此图表显示了掷两个6面骰子时得到的大致结果。如你所见：总点数为2或12的可能性最小，而总点数为7的可能性最大。原因显而易见。

（7）同时掷两个面数不同的骰子

下面创建一个6面骰子和一个10面骰子，看看同时掷这俩骰子50000次的结果如何：

import pygal

from random import randint
class Die():
    '''创建一个骰子的类'''

    def __init__(self,num_sides=6):
        '''骰子默认为6面'''
        self.num_sides = num_sides

    def roll(self):
        '''返回一个位于1和骰子面数之间的随机值'''
        return randint(1,self.num_sides)

#创建一个D6和一个D10
die_1 = Die()
die_2 = Die(10)

#掷骰子多次，并将结果存储在一个列表中
results = []
for roll_num in range(50000):
    result = die_1.roll() + die_2.roll()
    results.append(result)

#分析结果
frequencies = []
max_result = die_1.num_sides + die_2.num_sides
for value in range(2,max_result+1):
    frequency = results.count(value)
    frequencies.append(frequency)

#可视化结果
hist = pygal.Bar()

hist.title = "Results of rolling a D6 and a D10 50000 times."
hist.x_labels = ['2','3','4','5','6','7','8','9','10','11','12','13','14','15','16']
hist._x_title = "Result"
hist.y_title = "Frequency of Result"

hist.add('D6 + D10',frequencies)
hist.render_to_file('俩不一样的骰子.svg')

观图可知：可能性最大的点数不是一个，而是5个，这是因为导致出现最小点数和最大点数的组合都只有一种（1和1以及6和10），但面数较小的骰子限制了得到中间点数的组合数：得到总点数7,8,9，,1和11的组合数都是六种。因此，这些总点数是最常见的结果，它们出现的可能性相同！

标签：骰子,die,self,roll,----,入门篇,num,Pygal,sides
来源： https://blog.51cto.com/u_15264787/2886554