Python：循环未得到期望的结果

Question

因此，我正在尝试编写代码来模拟捕食者和被捕食者的情况，该情况以低掠食者和高捕食者开始。 随着时间的推移，捕食者的数量会增加，而猎物的数量则会减少，直到猎物的数量变得不足以维持捕食者的数量。 捕食者的种群死亡，然后猎物种群能够重新繁殖。 每当两个种群中的一个种群达到0时，模拟都将停止，在这种情况下，捕食者种群将随着模拟的时间绘制两个种群，直到停止为止。 到目前为止，这是我的代码：

import matplotlib.pyplot as plt

def simulate(initialPred, initialPrey, preyGrowth, predationRate, predShrink, predFedBirthRate):
    preyCounts = []
    predatorCounts = []
    predatorI = initialPred
    preyI = initialPrey
    predator = predatorI
    prey = preyI



    while predator > 0 and prey > 0:

            predator = predatorI * (1 - predShrink + predFedBirthRate * preyI)
            prey = preyI * (1 + preyGrowth - predationRate * predatorI)
            predatorCounts.append(predator)
            preyCounts.append(prey)
            predatorI = predator
            preyI = prey


    plt.plot(predatorCounts, 'r', preyCounts, 'b')
    plt.show()      

    return preyCounts, predatorCounts

simulate(50,1000,0.25,0.01,0.05,0.00002)

其输出是这样的：

但是应该这样出来：

有人能帮助我吗？

*此外，每当我将绘图代码放在函数行后的函数行中，并且内部值像这样时，还可以：

simulate(50,1000,0.25,0.01,0.05,0.00002) 
plt.plot(predatorCounts, 'r', preyCounts, 'b')
plt.show() 

它没有绘制函数中的值，并说predatorCounts和preyCounts是未定义的。

Answer 1

因此，您查看了您的过程/计算，它看起来是正确的，但是您查看了结果，这很有趣。 当您打印计数时，您会注意到一件事...

print predatorI, preyI

在现实世界中，有一部分掠食者和猎物没有任何意义。 您正在尝试模拟现实世界。 您所有的费率参数都可能基于整体，而不是小数。 因此，您确定模拟中不能存在任何分数众生，并且仅在人口增长计算之后处理整个众生（整数）...

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您的函数返回计数向量。 如果要将绘图语句移到函数之外，则需要将函数的返回值分配给一个名称，然后使用它们进行绘图。

prey, predator, = simulate(50,1000,0.25,0.01,0.05,0.00002) 
plt.plot(predator, 'r', prey, 'b')
plt.show() 

这是从文档中读取的有关名称，范围和名称空间https://docs.python.org/3/tutorial/classes.html#a-word-about-names-and-objects https：// docs的一些信息。 python.org/3/reference/executionmodel.html#naming-and-binding

您可能会在使用更多语言时需要定期阅读它们。

Answer 2

如果我与起始群体和使用初始化绘图数据int()截断的人群中，我给你说，你应该看到的情节：

import matplotlib.pyplot as plt

def simulate(initialPred, initialPrey, preyGrowth, predationRate, predShrink, predFedBirthRate):
    preyCounts = [initialPrey]
    predatorCounts = [initialPred]
    predator = initialPred
    prey = initialPrey

    while predator > 0 and prey > 0:
        predatorScaleFactor = 1.0 - predShrink + predFedBirthRate * prey
        preyScaleFactor = 1.0 + preyGrowth - predationRate * predator
        predator = int(predator * predatorScaleFactor)
        prey = int(prey * preyScaleFactor)
        predatorCounts.append(predator)
        preyCounts.append(prey)

    plt.plot(predatorCounts, 'r', preyCounts, 'b')
    plt.show()

    return preyCounts, predatorCounts

simulate(50, 1000, 0.25, 0.01, 0.05, 0.00002)