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plt等高线图的绘制

article 2024/10/1 9:05:28

np.meshgrid()

np.meshgrid 是 NumPy 中的一个函数，用于生成多维坐标网格。它通常用于在多维空间中创建坐标点的组合，以便进行向量化的计算或者绘制三维图形。

基本语法：

X, Y = np.meshgrid(x, y)
参数说明：

x：一维数组，表示 x 坐标轴上的数值
y：一维数组，表示 y 坐标轴上的数值
返回值：

X：一个二维数组，其中 X[i, j] 表示 (x[j], y[i]) 的 x 坐标值
Y：一个二维数组，其中 Y[i, j] 表示 (x[j], y[i]) 的 y 坐标值

plt.contour()

plt.contour 是 Matplotlib 中用于绘制等高线图的函数。等高线图通常用于可视化二维数据的等值线，可以帮助我们理解数据的分布和变化规律。

基本语法：

plt.contour(X, Y, Z, levels, colors=‘k’)
参数说明：

X：二维数组，表示 x 坐标轴上的数值
Y：二维数组，表示 y 坐标轴上的数值
Z：二维数组，表示每个点 (X[i, j], Y[i, j]) 处的数值
levels：表示要绘制的等值线的数值列表
colors：表示等值线的颜色，默认为黑色 (‘k’)

示例用法：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

plt.contourf(X, Y, Z, cmap='viridis')  # 绘制二维等高线图
plt.colorbar()  # 显示颜色条
plt.show()

在这里插入图片描述

实战

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def f(x,y):
#the hight function
    return (1-x/2 + x**5 +y**3)*np.exp(-x**2-y**2)

n=256
x=np.linspace(-3,3,n)
y=np.linspace(-3,3,n)
X,Y=np.meshgrid(x,y)

# use plt.contourf to filling contours
# X,Y and value for(X,Y) point
plt.contourf(X,Y,f(X,Y),8,alpha=0.75,cmap=plt.cm.hot)

# use plt.contour to add contour linnes
C=plt.contour(X,Y,f(X,Y),8,colors='black',linewith=.5)

#adding label
plt.clabel(C,inline=True,fontsize=10)

plt.xticks(())
plt.yticks(())
plt.show()