Pythonで２個のサイコロの合計をグラフにする方法

Question

＃マークに従いながら、２個のサイコロを100回振って、各合計の（０〜１２）回数をカウントして、グラフにしようとしています。
どのようなコードが適切か教えていただけると助かります！

• 問題点

現在このコードは動きます、しかしながら結果が出力されると０〜９９までの数字が順番にでるため、全くランダムではありません。「最後にroll_diceとupdate_listの両方を呼び出すforループを作成して、サイコロを振り、その振りの結果に基づいてリストを更新しないといけないです。 ループはサイコロを振る回数を繰り返す必要があります。」このような説明があるのですが、どうやるのかがまったくわかりません。

import random

roll_list = []
                #holds the number of times each number was rolled
                # has 13 spots (0 - 12).  roll_list[1] is how many times
                # a 1 was rolled.
num_rolls = 100 # number of times to roll the dice


# initialize the roll_list[] so it has the correct number of spots
def init_list():
  for x in range(0,13):
    roll_list.append(x)

# use a for loop and list.append( x ) to fill the roll_list with 13 zeros
        
# returns the sum of the two dice that were rolled
def roll_dice():
  dice1 = random.randint(1, 6)
  dice2 = random.randint(1, 6)
  twodice = dice1 + dice2
  return roll_dice()
    # roll 2 standard die and return the sum (should be from 2 to 12)
    # random.randint() will be helpful here
    # change this line so it returns the correct sum
    
def update_list():
  if twodice == 0:
    roll_list[0] += 1
  elif twodice == 1:
    roll_list[1] += 1
  elif twodice == 2:
    roll_list[2] += 1
  elif twodice == 3:
    roll_list[3] += 1
  elif twodice == 4:
    roll_list[4] += 1
  elif twodice == 5:
    roll_list[5] += 1
  elif twodice == 6:
    roll_list[6] += 1
  elif twodice == 7:
    roll_list[7] += 1
  elif twodice == 8:
    roll_list[8] += 1
  elif twodice == 9:
    roll_list[9] += 1
  elif twodice == 10:
    roll_list[10] += 1  
  elif twodice == 11:
    roll_list[11] += 1
  elif twodice == 12:
    roll_list[12] += 1
  return update_list()
    # add 1 to the list location associated with the total roll value
    # example: if the total of the roll is 7, then add 1 to roll_list[7]
    
def print_histogram():
  maxBar = str(13)
  for z in roll_list:
    p = str(z)
    if p <= maxBar:
      p += '*'
  return print_histogram()
    # for 100% create and print a histogram of the results of all 
    # of the dice rolls
for roll_dice in range(num_rolls):
  print(roll_dice)

for update_list in range(num_rolls):
  print(update_list)

サンプルのアウトプットです。

Sample Output:
[0, 0, 4, 2, 7, 12, 12, 22, 12, 13, 9, 3, 4]
 0: 
 1: 
 2: ****
 3: **
 4: *******
 5: ************
 6: ************
 7: **********************
 8: ************
 9: *************
10: *********
11: ***
12: ****

Comments

[teamikl]

どのようにコードを動かされてますか？
見た感じ、どの関数も再帰呼び出しになっていて、呼び出してみても

＞現在このコードは動きます、しかしながら結果が出力されると０〜９９までの数字が順番にでるため、

は確認できません。

print文自体がないので、どのように確認されてるのでしょう。
もし、手元のコードと違うもしくは追加でコードがある場合、
質問文のコードの編集で提示お願いします。

[Spursfun2002]

すいません
重要なところが抜けていましたね。
すぐに修正いたしました。

[teamikl]

インデントが崩れているので、出来れば最初のコードと同じ個所に編集をお願いします。
（コードにはクリップボードにコピーボタンがあるので、他の方が試しやすくなります）

問題の現象は確認出来ました。回答欄に書きますね

[Spursfun2002]

すいません
すぐ修正します。

Answer 1

２個のサイコロを100回振って、各合計の（０〜１２）回数をカウント

２個のダイスの目は独立して発生するものなので。ダイスＡを100回、ダイスＢを100回を独立に振って、回目ごとに合計値を数をカウントすることと同じことです。
よって以下のコードで出目とその出現数を計算することができます。

# ダイスＡおよびＢの出目をランダムに100個リスト化
Dice_A = np.random.choice([1,2,3,4,5,6],p=[1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6],size=100,replace=True)
Dice_B = np.random.choice([1,2,3,4,5,6],p=[1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6],size=100,replace=True)

# 出目を合計する。（ダイスＡのＮ回目の出目とダイスＢのＮ回目の出目を合計する）
Total = Dice_A + Dice_B

# 合計値単位に出現回数をカウントする。（Val:出目　Cnt:出目ごとの出現回数） 
Val , Cnt = np.unique(Total,return_counts=True)

説明文通りに実装しなさいということであれば無視してください。

Answer 2

回答ではないですが、他人のプログラムを読んでみるのもいい勉強になると思いますので、私ならこう書くという実装例を示しておきます。
なぜこのように書いて動くのか、プログラムをバラバラに分解して動作や言語仕様を確認してみてください。

import random

DICE_NUMBERS = 1, 2, 3, 4, 5, 6

def roll_dice(num):
    return [random.choice(DICE_NUMBERS) for _ in range(num)]

def make_histgram(num_dice, roll_times):
    histgram = [0] * (max(DICE_NUMBERS) * num_dice + 1)
    for _ in range(roll_times):
        histgram[sum(roll_dice(num_dice))] += 1
    return histgram

def print_histgram(histgram):
    width = len(str(len(histgram)))
    for i, times in enumerate(histgram):
        print(f"{i:{width}}:", '*' * times)

def main():
    histgram = make_histgram(num_dice=2, roll_times=100)
    print(histgram)
    print_histgram(histgram)

if __name__ == '__main__':
    main()

Pythonインタープリタでの動作確認例：

>>> import random
>>> DICE_NUMBERS = 1, 2, 3, 4, 5, 6
>>> random.choice(DICE_NUMBERS)
2
>>> random.choice(DICE_NUMBERS)
5
>>> [random.choice(DICE_NUMBERS) for _ in range(2)]
[4, 6]
>>> [random.choice(DICE_NUMBERS) for _ in range(2)]
[5, 1]
>>> sum([5, 1])
6

Answer 3

問題の原因1 (追記されたコードより)

num_rolls = 100

for roll_dice in range(num_rolls):
    print(roll_dice)

for update_list in range(num_rolls):
    print(update_list)

関数定義で "roll_dice", "update_list" があるので、
関数を呼び出したいという意図は感じられますが、
ここで実際に起こっているのは以下のコードと同じです。

for num in range(100):
    print(num)

for ... in の所は変数名で、range(100)から取り出された値が入ります。

解決策: ※ 100回繰り返しは init_list() の中でやりたいことと想定して回答します

import random

num_rolls = 100
roll_list = [0] * 13  # update_list関数の為に0..12迄のリスト(長さ13)を準備

def update_list(twodice): # <== 引数: 値を受け取る
    # 合計値の出現数をカウント
    roll_list[twodice] += 1

def roll_dice():
    dice1 = random.randint(1, 6)
    dice2 = random.randint(1, 6)
    twodice = dice1 + dice2
    return twodice # <== 戻り値: 計算結果を返す

def init_list():
    for _ in range(num_rolls): # num_rolls回繰り返し
        twodice = roll_dice()  # ダイスを振る
        update_list(twodice)   # 集計

def print_histgram():
    for num in range(len(roll_list)):
        count = roll_list[num]
        print("{:2} {}".format(num, "*" * count))  # グラフ出力

if __name__ == "__main__":
    init_list()
    print_histgram()

---

他の問題: roll_dice, update_list, print_histogram 関数もそれぞれ問題があります。
まだ、現状では関数の呼び出し自体がうまく行ってないことから、
問題点を把握されていないと思います。

def roll_dice():
   ... # 省略
    return roll_dice()

注意深くコードをみると、update_list(), print_histogram() も同じように
最後の return で自分自身を呼び出しています。
この様なコードを「再帰呼び出し」と言って、有用な場合もあるのですが
この場合は、永遠と同じ関数を呼び出し続けて最後にはエラーになります。

まずは、基本的な関数の使い方を調べて見て下さい。

• 関数へ値を渡す方法 (引数)
• 関数から値を返す方法 (戻り値)

関数の中身の処理自体(ダイスを2つ足し合わせる、出現頻度の集計）は、
(改善の余地はあるものの)期待通りのロジックになっているので大丈夫です。

---

• 他の方法: 集計には collections.Counter が使えます。
• グラフ出力 Pythonではシーケンス型と数値を掛けると、回数分繰り返します

print("#" * 4) # => "####"

roll_list = [0] * 13
print(roll_list) # [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

参考:
PythonのCounterでリストの各要素の出現個数をカウント

Comments

[Spursfun2002]

なるほど、もっと勉強します！
丁寧に問題点と改善を教えていただきありがとうございました。