算法-【python】python爱心代码【附源码】

一、实现效果：

欢迎来到英杰社区https://bbs.csdn.net/topics/617804998

 二、完整代码： 

import math
import random
import threading
import time
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *
import re

# 烟花相关设置
Fireworks = []
maxFireworks = 8
CANVAS_WIDTH = 1080  # 画布的宽
CANVAS_HEIGHT = 600  # 画布的高
CANVAS_CENTER_X = CANVAS_WIDTH / 2  # 画布中心的X轴坐标
CANVAS_CENTER_Y = CANVAS_HEIGHT / 2  # 画布中心的Y轴坐标
IMAGE_ENLARGE = 12  # 放大比例
HEART_COLOR = "pink"  # 心的颜色


# 烟花类
class firework(object):
    def __init__(self, color, speed, width, height):
        self.radius = random.randint(2, 3)  # 粒子半径为2~3像素
        self.color = color  # 粒子颜色
        self.speed = speed  # speed是1.5-3.5秒
        self.status = 0  # 在烟花未爆炸的情况下，status=0；爆炸后，status>=1；当status>100时，烟花的生命期终止
        self.nParticle = random.randint(80, 100)  # 粒子数量
        self.center = [random.randint(0, width - 15), random.randint(0, height - 15)]  # 烟花随机中心坐标
        self.oneParticle = []  # 原始粒子坐标（100%状态时）
        self.rotTheta = random.uniform(-1, 2 * math.pi)  # 椭圆平面旋转角
        self.ellipsePara = [random.randint(30, 40), random.randint(20, 30)]  # 椭圆参数方程：x=a*cos(theta),y=b*sin(theta)

        theta = 2 * math.pi / self.nParticle
        for i in range(self.nParticle):
            t = random.uniform(-1.0 / 16, 1.0 / 16)  # 产生一个 [-1/16,1/16) 的随机数
            x, y = self.ellipsePara[0] * math.cos(theta * i + t), self.ellipsePara[1] * math.sin(theta * i + t)  # 椭圆参数方程
            xx, yy = x * math.cos(self.rotTheta) - y * math.sin(self.rotTheta), y * math.cos(
                self.rotTheta) + x * math.sin(self.rotTheta)  # 平面旋转方程
            self.oneParticle.append([xx, yy])

        self.curParticle = self.oneParticle[0:]  # 当前粒子坐标
        self.thread = threading.Thread(target=self.extend)  # 建立线程对象
完整代码，见文末

 三、准备工作

（1)、导入必要的模块：

       代码首先导入了需要使用的模块：requests、lxml和csv。

import requests
from lxml import etree
import csv

        如果出现模块报错

        进入控制台输入：建议使用国内镜像源

pip install 模块名称 -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

         我大致罗列了以下几种国内镜像源：

清华大学
https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

阿里云
https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

豆瓣
https://pypi.douban.com/simple/ 

百度云
https://mirror.baidu.com/pypi/simple/

中科大
https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

华为云
https://mirrors.huaweicloud.com/repository/pypi/simple/

腾讯云
https://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple/

firework 类

class firework:
    def __init__(self, x, y, color):
        self.x = x
        self.y = y
        self.color = color
        self.radius = 1
        self.speed = random.uniform(0.5, 1.5)
        self.angle = math.radians(random.randint(0, 360))
        self.vx = self.speed * math.cos(self.angle)
        self.vy = self.speed * math.sin(self.angle)
        self.age = 0
        self.alive = True
        self.particles = []

这个类表示了一个烟花对象，它有以下属性：

• x 和 y：当前烟花的坐标。

• color：当前烟花的颜色。

• radius：当前烟花的半径。

• speed：当前烟花的速度。

• angle：当前烟花的运动角度。

• vx 和 vy：当前烟花的速度在 x 和 y 方向上的分量。

• age：当前烟花已经存在的时间。

• alive：当前烟花是否还存活。

• particles：当前烟花爆炸后生成的粒子列表。

colorChange 函数

def colorChange(color, age):
    r, g, b = color
    if age > 255:
        age = 255
    if age <= 85:
        return (r+age, g, b)
    elif age <= 170:
        return (r, g+age-85, b)
    else:
        return (r, g, b+age-170)

这个函数用于计算烟花的颜色，它接受两个参数：

• color：当前烟花的颜色。

• age：当前烟花已经存在的时间。

根据 age 的值，逐渐改变颜色的 R、G、B 分量来实现颜色的渐变效果。具体来说，如果 age 小于等于 85，则只改变红色分量，否则如果 age 小于等于 170，则同时改变红色和绿色分量，否则同时改变红色、绿色和蓝色分量。

appendFirework 函数

def appendFirework():
    f = firework(random.randint(100, w-100), h, (random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255)))
    fireworks.append(f)
    root.after(random.randint(100, 1000), appendFirework)

这个函数用于递归生成烟花对象，并在画布上显示烟花效果。具体来说，它做了以下几件事情：

• 创建一个新的 firework 对象，随机指定其坐标、颜色、速度和角度等属性。

• 将新的烟花对象添加到 fireworks 列表中。

• 随机生成 100 到 1000 毫秒的时间，之后再次调用 appendFirework 函数，实现递归生成烟花对象。

heart_function 函数

def heart_function(theta):
    x = 16 * math.sin(theta) ** 3
    y = 13 * math.cos(theta) - 5 * math.cos(2*theta) - 2 * math.cos(3*theta) - math.cos(4*theta)
    return (x, -y)

这个函数用于计算心形图案上的点坐标，它接受一个参数 theta，表示当前点所在的极角。具体来说，它使用一组极坐标方程来计算出心形图案上的点坐标，然后将其转换为笛卡尔坐标系下的坐标值并返回。

scatter_inside 函数

def scatter_inside(p, speed):
    x, y = p.pos
    vx, vy = p.vel
    dist = math.hypot(x, y)
    if dist < 1:
        dist = 1
    dx = x / dist
    dy = y / dist
    force = (10 / (dist ** 2)) * speed
    dvx = force * dx
    dvy = force * dy
    p.vel = (vx+dvx, vy+dvy)

这个函数用于实现心形内部的扩散效果，它接受两个参数：

• p：当前粒子对象。

• speed：扩散速度。

首先根据当前粒子的位置计算出一个向心力，然后根据该力的大小和方向改变粒子的速度，从而实现向外扩散的效果。

shrink 函数

def shrink(p, speed):
    x, y = p.pos
    vx, vy = p.vel
    dist = math.hypot(x, y)
    if dist < 1:
        dist = 1
    dx = x / dist
    dy = y / dist
    force = (-10 / (dist ** 2)) * speed
    dvx = force * dx
    dvy = force * dy
    p.vel = (vx+dvx, vy+dvy)

这个函数用于实现心形收缩效果，它接受两个参数：

• p：当前粒子对象。

• speed：收缩速度。

与 scatter_inside 函数类似，这个函数也是根据当前粒子的位置计算出一个向心力，然后根据该力的大小和方向改变粒子的速度，从而实现向内收缩的效果。

curve 函数

def curve(t):
    if t < 1:
        return math.sin(t*math.pi/2)
    else:
        return math.sin((2-t)*math.pi/2) * 0.5 + 0.5

这个函数返回一个介于 0 和 4 之间的值，用于控制心形动画的曲线效果。具体来说，它接受一个参数 t，表示当前时间占总动画时间的比例，然后根据 t 的值返回一个介于 0 和 4 之间的值，用于控制心形动画的曲线效果。

Heart 类

class Heart:
    def __init__(self):
        self.points = []
        self.colors = []
        self.particles = []
        self.speed = 5
        self.pos = (w/2, h/2)
        self.rotation = 0
        self.scale = 1
        self._create_heart()
​
    def _create_heart(self):
        for i in range(1000):
            theta = i / 1000 * math.pi * 2
            r = heart_function(theta)[0]
            x = r * math.cos(theta)
            y = r * math.sin(theta)
            self.points.append((x, y))
            self.colors.append((random.randint(128, 255), random.randint(0, 128), random.randint(0, 128)))
​
    def update(self):
        for p in self.particles:
            p.update()
        self.particles = [p for p in self.particles if p.alive]
​
        if random.random() < 0.3:
            x, y = self.pos
            dx = random.uniform(-1, 1) * self.speed
            dy = random.uniform(-1, 1) * self.speed
            p = Particle((x+dx, y+dy), (dx/4, dy/4))
            self.particles.append(p)
​
        self.rotation += 0.001
        self.scale = curve(self.rotation)
​
    def draw(self, canvas):
        cx, cy = self.pos
        for i, (x, y) in enumerate(self.points):
            r, g, b = self.colors[i]
​
            x *= self.scale
            y *= self.scale
​
            x, y = rotate(x, y, self.rotation)
​
            x += cx
            y += cy
​
            canvas.create_oval(x-1, y-1, x+1, y+1, fill="#%02x%02x%02x" % (r, g, b), width=0)

这个类用于生成爱心图案及其动态效果，它有以下属性：

• points：存储心形图案上的所有点的坐标。

• colors：存储心形图案上的所有点的颜色。

• particles：存储所有心形收缩和扩散过程中生成的粒子。

• speed：控制粒子运动速度的参数。

• pos：控制心形图案位置的参数。

• rotation：控制心形图案旋转角度的参数。

• scale：控制心形图案缩放比例的参数。

其中，初始化函数 _create_heart 用于生成心形图案上的所有点和颜色，update 函数用于更新心形图案的动画效果，draw 函数用于在画布上绘制心形图案，并在每一帧更新心形的动态效果。

draw 函数

def draw():
    global fireworks, hearts
    canvas.delete("all")
    for f in fireworks:
        if f.alive:
            f.draw(canvas)
            f.update()
        else:
            for p in f.particles:
                if random.random() < 0.5:
                    hearts.append(Heart())
            fireworks.remove(f)
    for h in hearts:
        h.draw(canvas)
        h.update()
    root.after(25, draw)

这个函数用于在画布上绘制烟花和心形图案，并在每一帧更新它们的动画效果。具体来说，它做了以下几件事情：

• 遍历所有烟花对象，如果烟花还存活，则在画布上显示它的效果并更新它的状态；否则将烟花爆炸后生成的粒子转化为心形对象，并将烟花从 fireworks 列表中移除。

• 遍历所有心形对象，显示它们的效果并更新它们的状态。

• 在 root 窗口上注册一个定时器，在 25 毫秒之后再次调用 draw 函数，实现连续播放动画的效果。