L-systemは、自己相似的な図形を生成する形式文法です。Pythonを使って、L-systemを実装することができます。以下は、PythonでL-systemを実装する方法です。

L-systemとは何ですか？

L-systemは、数学者であるLindenmayerが開発した自己相似的な図形を生成する形式文法です。L-systemは、再帰的に定義されたルールセットを使用して、図形を生成します。L-systemは、植物の成長やフラクタル図形などの生成に使用されます。

PythonでL-systemを実装する方法

Pythonを使用してL-systemを実装するには、次のステップに従います。

  1. L-systemのルールを定義します。これは、再帰的に適用される文字列変換規則です。たとえば、次のようなものがあります。
A → B
B → AB
  1. L-systemの初期状態を定義します。これは、最初の文字列です。たとえば、次のようになります。
A
  1. ルールを再帰的に適用して、新しい文字列を生成します。たとえば、最初のルールを1回適用すると、文字列は次のようになります。
B
  1. 新しい文字列に対して、ルールを再帰的に適用して、より大きな文字列を生成します。これを繰り返すことにより、L-systemによる自己相似的な図形を生成します。

Pythonコードの例を以下に示します。

rules = {
    "A": "B",
    "B": "AB"
}
start = "A"
depth = 3

def apply_rules(s, rules):
    return "".join([rules.get(c, c) for c in s])

result = start
for i in range(depth):
    result = apply_rules(result, rules)
    print(result)

このコードは、以下のような出力を生成します。

B
AB
BAB
ABBAB

結論

Pythonを使用してL-systemを実装することができます。L-systemは、自己相似的な図形を生成するための便利な形式文法です。Pythonの再帰関数を使用して、L-systemのルールを再帰的に適用して、自己相似的な図形を生成することができます。