用python模拟三体运动_怎么用Python写一个三体的气候模拟程序

首先声明一下，这个所谓的三体气候模拟程序还是很简单的，没有真的3D效果或数学模型之类的，只不过是一个文字表示的模拟程序。该程序的某些地方可能不太严谨，所以也请各位多多包涵。

所谓三体气候模拟，就是将太阳出现的情况进行分类讨论，然后将其呈现出来。比如说一颗太阳就是恒纪元，两颗太阳可能是二日凌空或二日连珠，三颗太阳也可能是三日凌空或三日连珠。只要明白了这一点，这个三体气候模拟的程序就很好写了。

在写程序前，得先导入一个库。由于三体问题的复杂性，我们姑且将三颗太阳出现的概率定位三分之一，也就是说要用到随机的方法。所以我们这里需要导入random库中的randint——随机数函数。

from random import randint

在插入完random库后，要先确定几个变量。由于三体世界有三颗太阳，且可能出现在不同的位置，所以姑且定义变量：

#其中0代表该太阳为飞星，1代表该太阳出现

sun1 = randint(0, 1)

sun2= randint(0, 1)

sun3= randint(0, 1)#1~3分别代表不同的位置，如果位置相同就是连珠

sun1_pos = randint(1, 3)

sun2_pos= randint(1, 3)

sun3_pos= randint(1, 3)

除了这几个基础变量，还需要两个用来输出气候类型和纪元类型的变量：weather和era_mode

weather = ""era_mode= ""

因为后面将这两个变量以文字形式输出，所以是String的形式

完成变量设定后，就该考虑三体世界的气候情况了。

依照书中的描述，我们可以分为(恒纪元就不讨论了)：三颗飞星(即没有太阳)、二日凌空、二日连珠、三日凌空和三日连珠

这么一来，就可以开始写程序了。

首先是没有太阳，即三颗飞星情况：

if sun1 == sun2 == sun3 == 0: #三颗太阳都没有出现

weather = "三颗飞星"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather) #输出气候情况

然后检测是否为恒纪元，即一颗太阳：

if sun1 == 1 and sun2 == sun3 ==0:

era_mode= "恒纪元"

print(era_mode)elif sun2 == 1 and sun1 == sun3 ==0:

era_mode= "恒纪元"

print(era_mode)elif sun3 == 1 and sun1 == sun2 ==0:

era_mode= "恒纪元"

print(era_mode)

接着是三颗太阳的情况：

if sun1 == sun2 == sun3 == 1:if sun1_pos == sun2_pos ==sun3_pos:

weather= "三日连珠"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)else:

weather= "三日凌空"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)

最后是两颗太阳的情况，就相对比较麻烦了：

if sun1 == sun2 == 1:if sun1_pos ==sun2_pos:

weather= "二日连珠"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)else:

weather= "二日凌空"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)elif sun1 == sun3 == 1:if sun1_pos ==sun2_pos:

weather= "二日连珠"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)else:

weather= "二日凌空"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)elif sun2 == sun3 == 1:if sun2_pos ==sun3_pos:

weather= "二日连珠"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)else:

weather= "二日凌空"era_mode= "乱纪元"

print(era_mode, weather)

注意，这个从三颗飞星、一颗太阳、三颗太阳、两颗太阳的顺序是不能打乱的，否则就会出现气候判断不准的情况，因为这个程序的运行是从上往下走的，是线性的。举个例子，如果现在有三颗太阳，而两颗太阳的判定在三颗太阳的判定之前，程序运行时就会出现只输出二日连珠或二日凌空的情况，而不会输出三日凌空或三日连珠。

当然，你也可以用其他的方法让气候判断的排序改变，比如可以全部把这些判断啥的写道不同的函数里在进行判断，但在这里就不加以赘述。

最后把全部代码放上来：

1 from random importrandint2

3 #其中0代表该太阳为飞星，1代表该太阳出现

4 sun1 = randint(0, 1)5 sun2 = randint(0, 1)6 sun3 = randint(0, 1)7 #1~3分别代表不同的位置，如果位置相同就是连珠

8 sun1_pos = randint(1, 3)9 sun2_pos = randint(1, 3)10 sun3_pos = randint(1, 3)11

12 weather = ""

13 era_mode = ""

14

15 if sun1 == sun2 == sun3 == 0: #三颗太阳都没有出现

16 weather = "三颗飞星"

17 era_mode = "乱纪元"

18 print(era_mode, weather) #输出气候情况

19 elif sun1 == 1 and sun2 == sun3 ==0:20 era_mode = "恒纪元"

21 print(era_mode)22 elif sun2 == 1 and sun1 == sun3 ==0:23 era_mode = "恒纪元"

24 print(era_mode)25 elif sun3 == 1 and sun1 == sun2 ==0:26 era_mode = "恒纪元"

27 print(era_mode)28 elif sun1 == sun2 == sun3 == 1:29 if sun1_pos == sun2_pos ==sun3_pos:30 weather = "三日连珠"

31 era_mode = "乱纪元"

32 print(era_mode, weather)33 else:34 weather = "三日凌空"

35 era_mode = "乱纪元"

36 print(era_mode, weather)37 elif sun1 == sun2 == 1:38 if sun1_pos ==sun2_pos:39 weather = "二日连珠"

40 era_mode = "乱纪元"

41 print(era_mode, weather)42 else:43 weather = "二日凌空"

44 era_mode = "乱纪元"

45 print(era_mode, weather)46 elif sun1 == sun3 == 1:47 if sun1_pos ==sun2_pos:48 weather = "二日连珠"

49 era_mode = "乱纪元"

50 print(era_mode, weather)51 else:52 weather = "二日凌空"

53 era_mode = "乱纪元"

54 print(era_mode, weather)55 elif sun2 == sun3 == 1:56 if sun2_pos ==sun3_pos:57 weather = "二日连珠"

58 era_mode = "乱纪元"

59 print(era_mode, weather)60 else:61 weather = "二日凌空"

62 era_mode = "乱纪元"

63 print(era_mode, weather)

总行数不超过100行，还是挺精简的

如果要查看太阳的生成，可以在添加完变量后(即上述代码的11行处)添加：

print("sun1: %u , sun2: %u , sun3: %u" %(sun1, sun2, sun3))print("sun1_pos: %u , sun2_pos: %u , sun3: %u" % (sun1_pos, sun2_pos, sun3_pos))

欸嘿？你问我print里输入%是什么意思？python3 语法小记可以帮到你，毕竟这个语法还是蛮重要的，可以免去在print中加逗号所带来的一格空格。

2020/3/3