我如何通过 Python Turtle 模块重新发现 Logo

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当我上高中的时候，我接触到的最早的编程语言之一就是 Logo。它是交互式的，可视化的。使用基本的移动命令，您可以让您的光标（“乌龟”）绘制基本的形状和复杂的图案。这是一种介绍算法这个引人注目的概念的好方法——计算机执行的一系列指令。

幸运的是，Logo 编程语言现在可以作为 Python 包使用。让我们直接开始，您可以随着我们的进行发现 Logo 的可能性。

安装 Turtle 模块

Logo 可以作为 Python 的 turtle 包使用。要使用它，您必须首先安装 Python。 Linux 和 BSD 上已经安装了 Python，并且在 MacOS 和 Windows 上都很容易安装。

安装 Python 后，安装 Turtle 模块

pip3 install turtle

Bob 画一个正方形

安装了 turtle 包后，您可以绘制一些基本形状。

要画一个正方形，想象一只乌龟（叫他 Bob）在您的屏幕中央，用尾巴拿着一支笔。每次 Bob 移动，他都会在他身后画一条线。 Bob 必须如何移动才能画出一个正方形？

向前移动 100 步。
向右转 90 度。
向前移动 100 步。
向右转 90 度。
向前移动 100 步。
向右转 90 度。
向前移动 100 步。

现在用 Python 编写以上算法。创建一个名为 logo.py 的文件并将以下代码放入其中。

import turtle

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! I\'m Bob the turtle!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    bob = turtle.Turtle(shape='turtle')
    bob.color('orange')

    # Drawing a square
    bob.forward(100)
    bob.right(90)
    bob.forward(100)
    bob.right(90)
    bob.forward(100)
    bob.right(90)
    bob.forward(100)

    turtle.exitonclick()

将以上代码另存为 logo.py 并运行它

$ python3 logo.py

Bob 在屏幕上画一个正方形

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Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0

Bob 画一个六边形

要画一个六边形，Bob 必须这样移动

向前移动 150 步。
向右转 60 度。
向前移动 150 步。
向右转 60 度。
向前移动 150 步。
向右转 60 度。
向前移动 150 步。
向右转 60 度。
向前移动 150 步。
向右转 60 度。
向前移动 150 步。

在 Python 中，您可以使用 for 循环来移动 Bob

import turtle

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! I\'m Bob the turtle!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    bob = turtle.Turtle(shape='turtle')
    bob.color('orange')

    # Drawing a hexagon
    for i in range(6):

        bob.forward(150)
        bob.right(60)

    turtle.exitonclick()

再次运行您的代码并观看 Bob 画一个六边形。

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Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0

Bob 画一个正方形螺旋

现在尝试画一个正方形螺旋，但这次您可以加快速度。您可以使用 speed 函数并设置 bob.speed(2000)，以便 Bob 移动得更快。

import turtle

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! I\'m Bob the turtle!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    bob = turtle.Turtle(shape='turtle')
    bob.color('orange')

    # Drawing a square spiral
    bob.speed(2000)
    for i in range(500):

        bob.forward(i)
        bob.left(91)

    turtle.exitonclick()

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_{Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0}

Bob 和 Larry 画一个奇怪的蛇形东西

在上面的例子中，您将 Bob 初始化为 Turtle 类的一个对象。但您并不限于只有一只乌龟。在下一个代码块中，创建第二只名为 Larry 的乌龟与 Bob 一起绘制。

penup() 函数使乌龟抬起它们的笔，因此它们在移动时不会画任何东西，而 stamp() 函数会在每次调用时放置一个标记。

import turtle

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! We\'re Bob and Larry!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    bob = turtle.Turtle(shape='turtle')
    larry = turtle.Turtle(shape='turtle')
    bob.color('orange')
    larry.color('purple')

    bob.penup()
    larry.penup()
    bob.goto(-180, 200)
    larry.goto(-150, 200)
    for i in range(30, -30, -1):

        bob.stamp()
        larry.stamp()
        bob.right(i)
        larry.right(i)
        bob.forward(20)
        larry.forward(20)

    turtle.exitonclick()

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_{Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0}

Bob 画一个太阳爆发

Bob 还可以绘制简单的线条并用颜色填充它们。函数 begin_fill() 和 end_fill() 允许 Bob 用 fillcolor() 设置的颜色填充形状。

import turtle

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! I\'m Bob the turtle!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    bob = turtle.Turtle(shape='turtle')
    bob.color('orange')

    # Drawing a filled star thingy
    bob.speed(2000)
    bob.fillcolor('yellow')
    bob.pencolor('red')

    for i in range(200):

        bob.begin_fill()
        bob.forward(300 - i)
        bob.left(170)
        bob.forward(300 - i)
        bob.end_fill()

    turtle.exitonclick()

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_{Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0}

Larry 画一个谢尔宾斯基三角形

Bob 喜欢像下一只乌龟一样用尾巴拿着笔画简单的几何形状，但他最喜欢的是画分形。

其中一种形状是谢尔宾斯基三角形，这是一个递归细分为较小等边三角形的等边三角形。它看起来像这样

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_{Ayush Sharma 插图，CC BY-SA 4.0}

要绘制上面的谢尔宾斯基三角形，Bob 必须更加努力

import turtle

def get_mid_point(point_1: list, point_2: list):

    return ((point_1[0] + point_2[0]) / 2, (point_1[1] + point_2[1]) / 2)

def triangle(turtle: turtle, points, depth):

    turtle.penup()
    turtle.goto(points[0][0], points[0][1])

    turtle.pendown()
    turtle.goto(points[1][0], points[1][1])
    turtle.goto(points[2][0], points[2][1])
    turtle.goto(points[0][0], points[0][1])

    if depth > 0:

        triangle(turtle, [points[0], get_mid_point(points[0], points[1]), get_mid_point(points[0], points[2])], depth-1)
        triangle(turtle, [points[1], get_mid_point(points[0], points[1]), get_mid_point(points[1], points[2])], depth-1)
        triangle(turtle, [points[2], get_mid_point(points[2], points[1]), get_mid_point(points[0], points[2])], depth-1)

if __name__ == '__main__':

    turtle.title('Hi! I\'m Bob the turtle!')
    turtle.setup(width=800, height=800)

    larry = turtle.Turtle(shape='turtle')
    larry.color('purple')

    points = [[-175, -125], [0, 175], [175, -125]]  # size of triangle

    triangle(larry, points, 5)

    turtle.exitonclick()