[콜라츠 추측] 파이썬 GUI로 콜라츠 추측 알아보기2

 

[콜라츠 추측] 파이썬 GUI로 콜라츠 추측 알아보기1

해당 포스팅에 이어지는 내용입니다.

 

우선 gui로 표현하기 위해 공간을 만들어보겠습니다.

from tkinter import *

root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

root.mainloop()

-> 가로 1600, 세로 800입니다.

-> 프로그램의 등장 위치는 좌 상단으로 부터 가로 100 세로 100 떨어진 위치에 나옵니다.

 

from tkinter import *

root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

canvas = Canvas(root, width=1600, height=700, background="#ffffff")
canvas.place(x=0, y=0)

root.mainloop()

실행 결과

-> 뭔가 그리기 위해서 Canvas 위젯을 만들어 줍니다.

-> 캔버스의 배경색은 흰색, 가로 크기 1600, 세로 크기 700

-> 남는 100은 여러가지 설정이 들어갈 예정입니다.

 

from tkinter import *

root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

canvas = Canvas(root, width=1600, height=700, background="#ffffff")
canvas.place(x=0, y=0)

# x축 y축 그리기
# 먼저 x축 부터
canvas.create_line(50, 650, 1550, 650, fill="#000000")
Label(canvas, text="x축", background="#ffffff").place(x=1400, y=660)  # x축 표시

# 그 다음 y축
canvas.create_line(50, 650, 50, 50, fill="#000000")
Label(canvas, text="y축", background="#ffffff").place(x=20, y=80)

# 원점 표시
Label(canvas, text="원점", background="#ffffff").place(x=30, y=660)

root.mainloop()

실행 결과

-> x축 y축 원점을 표시해보았습니다.

 

이제 임의의 자연수를 받을 입력창을 만들겠습니다.

from tkinter import *

def push():
    pass


root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

canvas = Canvas(root, width=1600, height=700, background="#ffffff")
canvas.place(x=0, y=0)

# x축 y축 그리기
# 먼저 x축 부터
canvas.create_line(50, 650, 1550, 650, fill="#000000")
Label(canvas, text="x축", background="#ffffff").place(x=1400, y=660)  # x축 표시

# 그 다음 y축
canvas.create_line(50, 650, 50, 50, fill="#000000")
Label(canvas, text="y축", background="#ffffff").place(x=20, y=80)

# 원점 표시
Label(canvas, text="원점", background="#ffffff").place(x=30, y=660)

# 임의의 자연수
Label(root, text="natural_number:", font=('consolas', 20)).place(x=50, y=730)
natural_number = Entry(root, width=20, font=('consolas', 18))
natural_number.place(x=280, y=735)

# 버튼 만들기
Button(root, text="draw", font=('consolas', 18), command=push).place(x=580, y=727)

root.mainloop()

실행 결과

-> draw 버튼을 누르면 그래프를 그리기 시작합니다.

-> 아직 그리는 코드가 없습니다.

-> 그리기 위해서 우선 좌표 정보를 가져오도록 하겠습니다.

 

def push():
    global natural_number
    num = int(natural_number.get())
    pos_list = []
    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num = int(num / 2)
            pos_list.append(num)
        else:
            num = num * 3 + 1
            pos_list.append(num)

-> 아까 pass가 있던 push 함수입니다.
-> 버튼을 클릭하면 이 함수가 동작이 되는데 x축은 일정하니까 안 구해도 돼고 y축 좌표 리스트를 구하는 과정입니다.

 

def push():
    global natural_number, canvas
    num = int(natural_number.get())
    pos_list = []
    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num = int(num / 2)
            pos_list.append(num)
        else:
            num = num * 3 + 1
            pos_list.append(num)

    x = 50
    for i in range(len(pos_list)-1):
        canvas.create_line(x, pos_list[i], x+10, pos_list[i+1])
        x += 10

실행 결과

-> 그래프가 이상합니다

-> 이상한 이유는 tkinter의 좌표체계가 우리가 일상적으로 아는 좌표체계가 아니기 때문입니다.

-> 화면의 좌측 상단이 (0, 0)이기 때문에 좌표를 맞춰줘야 합니다.

-> 때문에 for문을 아래와 같이 변경할 수 있습니다.

for i in range(len(pos_list)-1):
    canvas.create_line(x, -pos_list[i]+650, x+10, -pos_list[i+1]+650)
    x += 10

-> -pos_list[i] + 650 을 한 이유는 좌표를 반전 시킨 것입니다.

 

x = 50
k = 20  # y축 비례 변환
for i in range(len(pos_list)-1):
    canvas.create_line(x, -pos_list[i]/k+650, x+10, -pos_list[i+1]/k+650)
    x += 10
    Label(canvas, text=str(pos_list[i]), font=('consolas', 7)).place(x=20, y=-pos_list[i]/k+650)

실행 결과입니다.

잘 나오는 것을 보실 수 있습니다.

 

y축 비례 변환을 할 수 있는 Entry 위젯도 만들어보겠습니다.

from tkinter import *


def push():
    global natural_number, canvas, proportion
    num = int(natural_number.get())
    pos_list = []
    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num = int(num / 2)
            pos_list.append(num)
        else:
            num = num * 3 + 1
            pos_list.append(num)

    x = 50
    k = int(proportion.get())  # y축 비례 변환
    for i in range(len(pos_list)-1):
        canvas.create_line(x, -pos_list[i]/k+650, x+10, -pos_list[i+1]/k+650)
        x += 10
        Label(canvas, text=str(pos_list[i]), font=('consolas', 7)).place(x=20, y=-pos_list[i]/k+650)


root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

canvas = Canvas(root, width=1600, height=700, background="#ffffff")
canvas.place(x=0, y=0)

# x축 y축 그리기
# 먼저 x축 부터
canvas.create_line(50, 650, 1550, 650, fill="#000000")
Label(canvas, text="x축", background="#ffffff").place(x=1400, y=660)  # x축 표시

# 그 다음 y축
canvas.create_line(50, 650, 50, 50, fill="#000000")
Label(canvas, text="y축", background="#ffffff").place(x=20, y=80)

# 원점 표시
Label(canvas, text="원점", background="#ffffff").place(x=30, y=660)

# 임의의 자연수
Label(root, text="natural_number:", font=('consolas', 20)).place(x=50, y=730)
natural_number = Entry(root, width=20, font=('consolas', 18))
natural_number.place(x=280, y=735)

# 버튼 만들기
Button(root, text="draw", font=('consolas', 18), command=push).place(x=580, y=727)

# y축 비례 변환하는 입력창
Label(root, text="y축 비례 변환:", font=('consolas', 20)).place(x=700, y=730)
proportion = Entry(root, width=7, font=('consolas', 18))
proportion.place(x=900, y=735)

root.mainloop()

실행 결과입니다.

-> 변환된 값에 따라서 그래프의 높이가 다르게 보일 것입니다.

 

이제 지우는 버튼 만들어보도록 하겠습니다.

def clear():
    global canvas
    canvas.delete(ALL)  # 캔버스로 그린 그림, 글자는 싹다 지워버리는 것입니다.

# clear 버튼
Button(root, text="clear", font=('consolas', 18), command=clear).place(x=1500, y=727)

-> 이걸 실행하면 모든 캔버스로 그림 것들이 지워집니다.

-> 근데 x축 y축도 같이 지워집니다.

-> 때문에 x축, y축 그리는 코드를 함수로 만들어서 재활용해보겠습니다.

 

from tkinter import *


def push():
    global natural_number, canvas, proportion
    num = int(natural_number.get())
    pos_list = []
    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num = int(num / 2)
            pos_list.append(num)
        else:
            num = num * 3 + 1
            pos_list.append(num)

    x = 50
    k = int(proportion.get())  # y축 비례 변환
    for i in range(len(pos_list)-1):
        canvas.create_line(x, -pos_list[i]/k+650, x+10, -pos_list[i+1]/k+650)
        x += 10
        canvas.create_text(20, -pos_list[i]/k+650, text=str(pos_list[i]), font=('consolas', 7))


def clear():
    global canvas
    canvas.delete(ALL)  # 캔버스로 그린 그림, 글자는 싹다 지워버리는 것입니다.
    line()


def line():
    global canvas
    # x축 y축 그리기
    canvas.create_line(50, 650, 1550, 650, fill="#000000")  # x
    canvas.create_line(50, 650, 50, 50, fill="#000000")  # y


root = Tk()
root.title("콜라츠 추측")
root.geometry("1600x800+100+100")

canvas = Canvas(root, width=1600, height=700, background="#ffffff")
canvas.place(x=0, y=0)

Label(canvas, text="x축", background="#ffffff").place(x=1400, y=660)  # x축 표시
Label(canvas, text="y축", background="#ffffff").place(x=20, y=80)  # y축 표시
Label(canvas, text="원점", background="#ffffff").place(x=30, y=660)  # 원점 표시

line()  # 라인 그리기

# 임의의 자연수
Label(root, text="natural_number:", font=('consolas', 20)).place(x=50, y=730)
natural_number = Entry(root, width=20, font=('consolas', 18))
natural_number.place(x=280, y=735)

# 버튼 만들기
Button(root, text="draw", font=('consolas', 18), command=push).place(x=580, y=727)

# y축 비례 변환하는 입력창
Label(root, text="y축 비례 변환:", font=('consolas', 20)).place(x=700, y=730)
proportion = Entry(root, width=7, font=('consolas', 18))
proportion.place(x=900, y=735)

# clear 버튼
Button(root, text="clear", font=('consolas', 18), command=clear).place(x=1500, y=727)

root.mainloop()

-> 최종적으로 완성이 되었습니다. x축이 길어서 x축도 비례 변환하는 것도 만들 수 있지만 굳이 그것까지 해야하나 싶습니다.

-> 단순히 퍼가도 좋지만 이해하면서 따라올 수 있도록 최대한 천천히 각 기능별로 나누어서 만들어보았습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.