Python turtle小海龟+递归画二叉分形树

Content

• Content
  • 简介
  • 参考资料
  • 代码
  • 运行过程
  • 运行结果

---

---

简介

二叉树大家应该比较熟悉了, 而这个分形是什么意思呢? 简单的说就是大图形和其生成的小图形在形状上是一样的, 比如想象一下把一套俄罗斯套娃连在一起摆放. 这次是使用Python自带的小海龟加上函数递归的方式来画这个二叉分形树

参考资料

• 廖雪峰的官方网站-海龟绘图

代码

from turtle import *


# 画树枝(分支)函数, 可选参数有最大树枝长度, 分叉角度(与铅垂线), 最粗画笔宽度, 初始画笔颜色
# 可以自动变化画笔的粗细, 也可以自动改变画笔颜色
def branch(length:float=160.0, angle:float=30.0, w:float=16.0, r:int=0, g:int=0, b:int=0) -> None:
    # 设置画笔宽度
    w *= 0.8
    width(w)
    # 设置当前分支的颜色
    r += 10
    g += 20
    b += 30
    pencolor(r % 200, g % 200, b % 200)

    # 自动缩减下一分支的长度
    length *= 0.8
    # 左转45度
    lt(angle)
    # 前进画树枝
    fd(length)

    # 下面的递归逻辑可能有些不太好理解, 所以做一些必要的注释
    # 画树枝的顺序是先画左枝, 再画右枝
    # 左枝画完后退回上个点, 转过去再画右枝, 也就是这个过程中使用递归

    # 画当前左枝的下个左枝
    if length > 10.0:
        branch(length, angle, w, r, g, b)
    # 退回上个点画右枝, 最小分支长度规定为10
    width(w)
    pencolor(r % 200, g % 200, b % 200)
    bk(length)
    rt(angle * 2.0)
    fd(length)
    # 画当前右枝的下个左枝, 最小分支长度规定为10
    if length > 10.0:
        branch(length, angle, w, r, g, b)
    # 退回并把方向转回上一分支的方向
    width(w)
    pencolor(r % 200, g % 200, b % 200)
    bk(length)
    lt(angle)


def main() -> None:
    # 画快点
    speed(0)
    # 画框大点
    setup(1200, 800)
    # 设置画笔宽度
    width(16)
    # 设置色彩模式是RGB
    colormode(255)
    # 设置画笔颜色
    pencolor(0, 0, 0)
    # 把小海龟的方向调转为竖直向上
    lt(90)
    # 抬笔
    pu()
    # 后退
    bk(340)
    # 落笔
    pd()
    # 前进画树干
    fd(180)
    # 画树枝
    branch()
    # 防止画完后直接退出
    done()


if __name__ == '__main__':
    main()

运行过程

运行结果