上网搜索并提交一幅分形图案,了解生成原理,并附绘图程序.
时间: 2024-09-08 10:04:48 浏览: 177
分形图案是通过重复应用一个简单的规则来生成的几何结构,这些图案通常具有自相似的性质,即在不同尺度下具有相似的形状或模式。一个典型的分形图案是曼德勃罗集合(Mandelbrot set),它是通过迭代复数函数 z = z^2 + c(其中 c 是常数)来生成的。开始时,我们取一个复数 c,然后使用上述公式迭代计算 z 的值。如果这个序列保持有界(即不会无限增长),那么 c 就属于曼德勃罗集合。
下面是一个简单的 Python 程序,使用 matplotlib 库来绘制曼德勃罗集合的分形图案:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义函数来判断一个点是否属于曼德勃罗集合
def mandelbrot_set(c, max_iter):
z = 0
for n in range(max_iter):
z = z*z + c
if abs(z) > 2:
return n
return max_iter
# 创建一个像素点的网格
x = np.linspace(-2, 1, 1000)
y = np.linspace(-1.5, 1.5, 1000)
c = np.array(np.meshgrid(x, y)).T.reshape(-1, 2)
# 计算每个点的迭代次数
mandelbrot = np.zeros(c.shape[0])
for i in range(c.shape[0]):
mandelbrot[i] = mandelbrot_set(c[i, 0] + 1j * c[i, 1], 50)
# 绘制曼德勃罗集合
plt.scatter(c[mandelbrot == 50][:, 0], c[mandelbrot == 50][:, 1], s=0.1)
plt.show()
```
请注意,上面的代码中 `max_iter` 参数决定了判断一个点是否属于曼德勃罗集合的迭代次数上限。迭代次数越多,计算的复杂度越高,但是能更精确地描绘出曼德勃罗集合的边界。
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