Python畫樹的程序在哪裡

這是一個人們常常提及的問題，Python里的畫樹程序到底在哪裡？

一、turtle庫-原生Python畫樹

turtle庫是Python自帶的一個繪圖庫，可以在Python中直接使用。這個庫可以讓我們簡單方便地在屏幕上畫出各種各樣的形狀，包括樹。

import turtle

def tree(branchLen, t):
    if branchLen > 5:
        t.forward(branchLen)
        t.right(20)
        tree(branchLen-15, t)
        t.left(40)
        tree(branchLen-15, t)
        t.right(20)
        t.backward(branchLen)

t = turtle.Turtle()
myWin = turtle.Screen()
t.left(90)
t.up()
t.backward(100)
t.down()
t.color("green")
tree(75,t)
myWin.exitonclick()

這個程序使用turtle庫畫出來的樹形狀是非常簡單的，但卻足以滿足初學者的需要。程序採用遞歸的方式，每次分成左右兩個子樹再繼續遞歸下去，直到停止條件滿足。我們可以通過調整參數值來改變樹的形狀。

二、pygame庫-擴展Python繪圖功能

pygame庫是Python的一個第三方繪圖庫，可以擴展Python繪圖功能，使得我們可以方便地在屏幕上繪製更加複雜的形狀，包括樹。下面的代碼演示了如何使用pygame庫繪製樹形狀。

import pygame
import math

black = (0,0,0)
white = (255,255,255)
green = (0,255,0)

def tree(branchLen,theta,x,y,heading,depth):
   if depth > 0:
       x1 = x + int(branchLen * math.cos(heading * math.pi / 180.0))
       y1 = y + int(branchLen * math.sin(heading * math.pi / 180.0))
       pygame.draw.line(screen, green, [x, y], [x1, y1], 2)

       tree(branchLen * 0.75, theta, x1, y1, heading - theta, depth - 1)
       tree(branchLen * 0.75, theta, x1, y1, heading + theta, depth - 1)

def tree_m():
   pygame.init()

   size = [700, 500]
   screen = pygame.display.set_mode(size)

   pygame.display.set_caption("Tree")

   done = False
   clock = pygame.time.Clock()

   while not done:

       for event in pygame.event.get():
           if event.type == pygame.QUIT:
               done = True

       screen.fill(white)

       tree(110, 30, 250, 250, -90, 9)

       pygame.display.flip()

       clock.tick(60)

   pygame.quit()

tree_m()

這個程序比之前的程序更加複雜，採用的是分形法。程序從根節點開始，不斷分出子節點並繪製出整棵樹。通過遞歸的方式，程序能夠繪製出複雜的樹形狀。通過調整參數值，我們可以產生不同形狀的樹。

三、matplotlib庫-專業繪圖庫

matplotlib庫是專業的繪圖庫，主要用於繪製圖表和圖形。儘管matplotlib主要用於繪製2D圖像和基本的3D圖像，但它同樣也可以用於繪製樹形狀。下面的代碼示例演示了如何使用matplotlib庫來繪製帶有綠色樹葉的棕色樹榦。

import matplotlib.pyplot as plt

def tree(x,y,base, length, angle):
    if length <= 0 : return
    tilt = angle * 3.14 / 180.0
    x2 = x + length * math.cos(tilt)
    y2 = y + length * math.sin(tilt)
    plt.plot([x,x2],[y,y2],linewidth=3.0,color=[0.5,0.4,0.3])
    
    tree(x2,y2,base, length - base, angle + 20)

    if length < 30: color = [0.2,0.5,0.1]
    else: color = [0.0,0.5,0.0]

    plt.plot(x2, y2,marker='o',markersize=length*0.05,color=color)

plt.axis("off")
tree(0, 0, 10, 50, 90)
plt.show()

matplotlib庫可以繪製出更加真實的樹形狀，並且可以控制其大小和顏色。這個程序先初始位置，然後使用線條繪製出樹榦。接着，程序遞歸地繪製出樹葉，通過調整參數來進行顏色和大小的控制。