python模拟布朗运动动画

布朗运动是一种无规则运动，可以用随机漫步来模拟。下面是一个使用Python和Matplotlib库来模拟布朗运动的动画：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

# 设置随机数生成器的种子，保证每次运行结果一致
np.random.seed(1)

# 定义随机漫步函数
def random_walk(N):
    # N: 随机漫步的步数
    position = np.zeros((N+1, 2))  # 初始化位置数组
    for i in range(1, N+1):
        step = np.random.choice(['up', 'down', 'left', 'right'])  # 随机选择一个方向
        if step == 'up':
            position[i] = position[i-1] + [0, 1]
        elif step == 'down':
            position[i] = position[i-1] + [0, -1]
        elif step == 'left':
            position[i] = position[i-1] + [-1, 0]
        else:
            position[i] = position[i-1] + [1, 0]
    return position

# 创建动画
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_xlim(-50, 50)
ax.set_ylim(-50, 50)
line, = ax.plot([], [], lw=2)

def init():
    line.set_data([], [])
    return line,

def update(frame):
    x, y = frame[:, 0], frame[:, 1]
    line.set_data(x, y)
    return line,

N = 1000  # 随机漫步的步数
position = random_walk(N)
ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=position,
                              init_func=init, blit=True)

plt.show()

运行后会弹出一个窗口，显示模拟出来的布朗运动动画。每次运行结果都不一样，因为随机漫步是无规则的。