奮戰matplotlib

Game of Life的輸出結果，也就是每代演化後universe的長相，程式要怎麼寫呢？現在有個二維list，裡頭放的是一堆0和1，要怎麼樣用西洋棋盤式的方式來顯示呢？這看來勢必得用到別人寫好的module來做，才能省時、省力又漂亮。第一個想到的，當然就是matplotlib這個科學繪圖用的module了，但到底合不合用，要試過才知道，如果不盡人意，再換其他module試試。

既然要用matplotlib，那就得先研究一下裡頭有些什麼東西可以用，還有這些東西的用法。碰到這種人家寫好的工具，第一件要做的事，當然就是到官網看看。

畢竟是一個已經發展了很久、很多人使用的module，官網的資料非常多、非常詳盡，詳盡到讓人看了心慌慌，腦袋一片空白。這麼多的資料要看到什麼時候啊？！我要的，就只是畫個簡單的圖而已，有必要鉅細靡遺的把所有功能都研究得很透徹嗎？當然不！既然要的不多，那就找出需要的部分就好。寫程式遇到新的東西，可不能每次都從頭到尾把所有文件都看過才開始寫，這樣子的效率太差了。以前有陣子覺得，學新東西，就是要全盤掌握。如果有書的話，那就要從頭到尾，一個字一個字啃完。後來發現這樣不行，太沒效率了，新東西出現得又快又多，啃書的方式不適合。所以現在的做法是，只研究需要的部分，其他的，有時間的時候，再慢慢研究。

「只研究需要的部分」，這話說得輕巧，但真要有這麼簡單就好了，既然是沒學過的新東西，又怎麼知道哪些是現在需要的，哪些又是可以先不理會的？所以囉，這種做法，比較適合用來研究已經有一些概念的新東西，這樣才能事半功倍。說到這，就想到念英文時，總有高手會教說，看文章遇到不認識的單字時，先不要查字典，整段先看完，利用上下文或許就能猜到那個不認識的單字是什麼意思。對於高手來說，這方法絕對管用。可是不知道高手有沒有想過，對於低手來說，可能整段文字，有超過一半以上都是不認識的單字，那是要怎麼根據上下文來猜啦？！回想上大學時，第一次讀專業科目的原文書時，就是這種滿滿的低手的心情。所以說，每種學習方法都有它適用的情況，用對了，讓你上天堂；用錯了，讓你住在滿滿的挫折感套房中。

言歸正傳，那要怎麼和matplotlib打交道呢？從一些網路上查到的簡介來看，語法和matlab其實差不多。這就好辦了！這樣重點就只在找到合用的method或function，設定好參數，然後把資料餵進去，就大功告成了。之所以這麼認為，是因為以前用過matlab，還有科學繪圖軟體Grapher，以及Excel的繪圖功能，所以對程式語法，還有畫科學圖表時的一些專用術語，都有一定程度的瞭解。這就好比整段英文中，大部分的字都認得，要從上下文猜那幾個生字的意思，應該會容易一些。

在matplotlib官網中，有許多範例，各式各樣的圖都有，不過就是沒有看到可以直接拿來改的。有幾張看著似乎有那麼一點可以拿來用的樣子，但看了一下範例程式，卻又有點摸不著頭緒。既然如此，那就自己從基本的圖樣來改造囉！

哪個基本圖樣適合用來顯示universe呢？毫無懸念，就是scatter plot。在universe中的每個元素，都有相對應的位置，也就是在第幾行、第幾列都很清楚。換句話說，每個元素就是一個資料點，而它在universe中的位置，就對應到資料點在scatter plot中的座標。畫出格線，點上資料點，然後用marker把格子填滿，這樣就大功告成了。

唉！事情要有這麼順利就好囉！資料點會落在格線的交叉點上，而不是格線的中心。這個好解決，調整一下格線的位置就可以。最要命的問題是：marker的大小要多大，才能剛好填滿格子，不會太大，也不會太小？這得慢慢的算、慢慢的調。即使調好了，萬一universe的大小改變了，或者需要調整圖的大小，那原先調好的marker大小，八成會破功要重調。唯一的解法，就是要讓marker的大小可以因應universe的大小和圖的大小自動調整。這看來沒那麼容易處理，因為得要知道matplotlib細部的運作方式才有辦法做到。不玩這個，另外想辦法。

雖然要放棄用scatter plot來畫，但既然都花時間研究了，那還是調整一下畫法，至少在看測試結果時，會比較舒服一些。那要畫成啥樣呢？格線當然要去掉，然後marker改用圓點，而且只畫活著的cell。畫出來的樣子差強人意，至少比看一堆0、1和逗號好多了。口說無憑，就長這樣：