前言

情人节到了，写一份爱心代码给喜欢的人呀

公式

首先我们介绍下爱心的公式的参数方程：

$x=16si{n}^3(t)$
$y=13cos(t)-5cos(2t)-2cos(3t)-cos(4t)$

根据这个公式，我们可以实现基本的代码
首先使用 $np.linspace(a,b,num)$ 这个函数生成 a到b区间内的num个数，这些数作为参数t，然后生成对应x，y的值，

t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
x = 16 * np.sin(t)**3
y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t)

然后我们将生成的点平铺在二维坐标上

plt.plot(x, y, color='red')
plt.title('Heart ')
plt.axis('equal')  # 保持坐标轴相等
plt.show()

最终效果

完整代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 生成爱心形状的数据点
t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
x = 16 * np.sin(t)**3
y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t)

# 绘制爱心
plt.plot(x, y, color='red')
plt.title('Heart ')
plt.axis('equal')  # 保持坐标轴相等
plt.show()

进阶

我们使用pygame创建一个界面，在界面上随机生成不同颜色的爱心

初始化pygame:

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 设置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((width, height))
pygame.display.set_caption('Random Hearts')

编写绘制爱心的函数，根据形参x,y确定位置，color确定颜色

def draw_heart(x, y, color):
    # 生成爱心形状的直角坐标数据点
    t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)
    heart_x = x + 16 * np.sin(t)**3
    heart_y = y - (13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t))

    # 绘制爱心形状
    pygame.draw.lines(screen, color, False, list(zip(heart_x, heart_y)), 2)

在主循环中一直生成随机的位置和颜色，绘制pygame界面，然后刷新显示

# 主循环
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 随机生成爱心的位置和颜色
    heart_x = random.randint(0, width)
    heart_y = random.randint(0, height)
    heart_color = (random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))

    # 在随机位置绘制不清空的爱心
    draw_heart(heart_x, heart_y, heart_color)

    # 刷新屏幕
    pygame.display.flip()

    # 控制帧率
    pygame.time.Clock().tick(1)

效果

完整代码

import pygame
import sys
import random
import numpy as np

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 设置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((width, height))
pygame.display.set_caption('Random Hearts')

def draw_heart(x, y, color):
    # 生成爱心形状的直角坐标数据点
    t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)
    heart_x = x + 16 * np.sin(t)**3
    heart_y = y - (13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t))

    # 绘制爱心形状
    pygame.draw.lines(screen, color, False, list(zip(heart_x, heart_y)), 2)

# 主循环
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 随机生成爱心的位置和颜色
    heart_x = random.randint(0, width)
    heart_y = random.randint(0, height)
    heart_color = (random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))

    # 在随机位置绘制不清空的爱心
    draw_heart(heart_x, heart_y, heart_color)

    # 刷新屏幕
    pygame.display.flip()

    # 控制帧率
    pygame.time.Clock().tick(1)

# 退出程序
pygame.quit()
sys.exit()