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1.2.1 確定數(shù)據(jù)
1.2.2 創(chuàng)建畫(huà)布
1.2.3 添加標(biāo)題
1.2.4 添加x,y軸名稱(chēng)
1.2.5 添加x,y軸范圍
1.2.6 添加x,y軸刻度
1.2.7 繪制曲線(xiàn)、圖例, 并保存圖片
保存圖片時(shí),dpi為清晰度,數(shù)值越高越清晰。請(qǐng)注意,函數(shù)結(jié)尾處,必須加plt.show(),不然圖像不顯示。
繪制流程與繪制不含子圖的圖像一致,只需注意一點(diǎn):創(chuàng)建畫(huà)布。
合理調(diào)整figsize、dpi,可避免出現(xiàn)第一幅圖橫軸名稱(chēng)與第二幅圖標(biāo)題相互遮蓋的現(xiàn)象.
2.2.1 rc參數(shù)類(lèi)型
2.2.2 方法1:使用rcParams設(shè)置
2.2.3 方法2:plot內(nèi)設(shè)置
2.2.4 方法3:plot內(nèi)簡(jiǎn)化設(shè)置
方法2中,線(xiàn)條形狀,linestyle可簡(jiǎn)寫(xiě)為ls;線(xiàn)條寬度,linewidth可簡(jiǎn)寫(xiě)為lw;線(xiàn)條顏色,color可簡(jiǎn)寫(xiě)為c,等等。
?Turtle庫(kù)是Python語(yǔ)言中一個(gè)很流行的繪制圖像的函數(shù)庫(kù),想象一個(gè)小烏龜,在一個(gè)橫軸為x、縱軸為y的坐標(biāo)系原點(diǎn),(0,0)位置開(kāi)始,它根據(jù)一組函數(shù)指令的控制,在這個(gè)平面坐標(biāo)系中移動(dòng),從而在它爬行的路徑上繪制了圖形。
turtle 繪圖的基礎(chǔ)知識(shí):
1. 畫(huà)布(canvas)
? ? 畫(huà)布就是turtle為我們展開(kāi)用于繪圖區(qū)域,我們可以設(shè)置它的大小和初始位置。
? ? 設(shè)置畫(huà)布大小
turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None),參數(shù)分別為畫(huà)布的寬(單位像素), 高, 背景顏色。
? ? 如:turtle.screensize(800,600, "green")
turtle.screensize()?#返回默認(rèn)大小(400, 300)
? ? turtle.setup(width=0.5, height=0.75,
startx=None, starty=None),參數(shù):width, height: 輸入寬和高為整數(shù)時(shí), 表示像素; 為小數(shù)時(shí), 表示占據(jù)電腦屏幕的比例,(startx, starty): 這一坐標(biāo)表示矩形窗口左上角頂點(diǎn)的位置, 如果為空,則窗口位于屏幕中心。
? ? 如:turtle.setup(width=0.6,height=0.6)
turtle.setup(width=800,height=800, startx=100, starty=100)
2. 畫(huà)筆
2.1 畫(huà)筆的狀態(tài)
? ? 在畫(huà)布上,默認(rèn)有一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)為畫(huà)布中心的坐標(biāo)軸,坐標(biāo)原點(diǎn)上有一只面朝x軸正方向小烏龜。這里我們描述小烏龜時(shí)使用了兩個(gè)詞語(yǔ):坐標(biāo)原點(diǎn)(位置),面朝x軸正方向(方向), turtle繪圖中,就是使用位置方向描述小烏龜(畫(huà)筆)的狀態(tài)。
2.2 畫(huà)筆的屬性
? ? 畫(huà)筆(畫(huà)筆的屬性,顏色、畫(huà)線(xiàn)的寬度等)
? ? 1) turtle.pensize():設(shè)置畫(huà)筆的寬度;
? ? 2) turtle.pencolor():沒(méi)有參數(shù)傳入,返回當(dāng)前畫(huà)筆顏色,傳入?yún)?shù)設(shè)置畫(huà)筆顏色,可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元組。
? ? 3) turtle.speed(speed):設(shè)置畫(huà)筆移動(dòng)速度,畫(huà)筆繪制的速度范圍[0,10]整數(shù),數(shù)字越大越快。
2.3 繪圖命令
? ? ?操縱海龜繪圖有著許多的命令,這些命令可以劃分為3種:一種為運(yùn)動(dòng)命令,一種為畫(huà)筆控制命令,還有一種是全局控制命令。
(1)????畫(huà)筆運(yùn)動(dòng)命令
命令說(shuō)明
turtle.forward(distance)向當(dāng)前畫(huà)筆方向移動(dòng)distance像素長(zhǎng)度
turtle.backward(distance)向當(dāng)前畫(huà)筆相反方向移動(dòng)distance像素長(zhǎng)度
turtle.right(degree)順時(shí)針移動(dòng)degree°
turtle.left(degree)逆時(shí)針移動(dòng)degree°
turtle.pendown()移動(dòng)時(shí)繪制圖形,缺省時(shí)也為繪制
turtle.goto(x,y)將畫(huà)筆移動(dòng)到坐標(biāo)為x,y的位置
turtle.penup()提起筆移動(dòng),不繪制圖形,用于另起一個(gè)地方繪制
turtle.circle()畫(huà)圓,半徑為正(負(fù)),表示圓心在畫(huà)筆的左邊(右邊)畫(huà)圓
setx( )將當(dāng)前x軸移動(dòng)到指定位置
sety( )將當(dāng)前y軸移動(dòng)到指定位置
setheading(angle)設(shè)置當(dāng)前朝向?yàn)閍ngle角度
home()設(shè)置當(dāng)前畫(huà)筆位置為原點(diǎn),朝向東。
dot(r)繪制一個(gè)指定直徑和顏色的圓點(diǎn)
(2)???? 畫(huà)筆控制命令
命令說(shuō)明
turtle.fillcolor(colorstring)繪制圖形的填充顏色
turtle.color(color1, color2)同時(shí)設(shè)置pencolor=color1, fillcolor=color2
turtle.filling()返回當(dāng)前是否在填充狀態(tài)
turtle.begin_fill()準(zhǔn)備開(kāi)始填充圖形
turtle.end_fill()填充完成
turtle.hideturtle()隱藏畫(huà)筆的turtle形狀
turtle.showturtle()顯示畫(huà)筆的turtle形狀
(3)????全局控制命令
命令說(shuō)明
turtle.clear()清空turtle窗口,但是turtle的位置和狀態(tài)不會(huì)改變
turtle.reset()清空窗口,重置turtle狀態(tài)為起始狀態(tài)
turtle.undo()撤銷(xiāo)上一個(gè)turtle動(dòng)作
turtle.isvisible()返回當(dāng)前turtle是否可見(jiàn)
stamp()復(fù)制當(dāng)前圖形
turtle.write(s
[,font=("font-name",font_size,"font_type")])
寫(xiě)文本,s為文本內(nèi)容,font是字體的參數(shù),分別為字體名稱(chēng),大小和類(lèi)型;font為可選項(xiàng),font參數(shù)也是可選項(xiàng)
(4)????其他命令
命令說(shuō)明
turtle.mainloop()或turtle.done()啟動(dòng)事件循環(huán) -調(diào)用Tkinter的mainloop函數(shù)。
必須是烏龜圖形程序中的最后一個(gè)語(yǔ)句。
turtle.mode(mode=None)設(shè)置烏龜模式(“standard”,“l(fā)ogo”或“world”)并執(zhí)行重置。如果沒(méi)有給出模式,則返回當(dāng)前模式。
模式初始龜標(biāo)題正角度
standard向右(東)逆時(shí)針
logo向上(北)順時(shí)針
turtle.delay(delay=None)設(shè)置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲。
turtle.begin_poly()開(kāi)始記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的第一個(gè)頂點(diǎn)。
turtle.end_poly()停止記錄多邊形的頂點(diǎn)。當(dāng)前的烏龜位置是多邊形的最后一個(gè)頂點(diǎn)。將與第一個(gè)頂點(diǎn)相連。
turtle.get_poly()返回最后記錄的多邊形。
1,xlable,ylable設(shè)置x,y軸的標(biāo)題文字。
2,title設(shè)置標(biāo)題。
3,xlim,ylim設(shè)置x,y軸顯示范圍。
plt.show()顯示繪圖窗口,通常情況下,show()會(huì)阻礙程序運(yùn)行,帶-wthread等參數(shù)的環(huán)境下,窗口不會(huì)關(guān)閉。
plt.saveFig()保存圖像。
面向?qū)ο罄L圖
1,當(dāng)前圖表和子圖可以用gcf(),gca()獲得。
subplot()繪制包含多個(gè)圖表的子圖。
configure subplots,可調(diào)節(jié)子圖與圖表邊框距離。
可以通過(guò)修改配置文件更改對(duì)象屬性。
圖標(biāo)顯示中文
1,在程序中直接指定字體。
2, 在程序開(kāi)始修改配置字典reParams.
3,修改配置文件。
Artist對(duì)象
1,圖標(biāo)的繪制領(lǐng)域。
2,如何在FigureCanvas對(duì)象上繪圖。
3,如何使用Renderer在FigureCanvas對(duì)象上繪圖。
FigureCanvas和Render處理底層圖像操作,Artist處理高層結(jié)構(gòu)。
分為簡(jiǎn)單對(duì)象和容器對(duì)象,簡(jiǎn)單的Aritist是標(biāo)準(zhǔn)的繪圖元件,例如Line 2D,Rectangle,Text,AxesImage等,而容器類(lèi)型包含許多簡(jiǎn)單的的 Aritist對(duì)象,使他們構(gòu)成一個(gè)整體,例如Axis,Axes,Figure等。
直接創(chuàng)建Artist對(duì)象進(jìn)項(xiàng)繪圖操作步奏:
1,創(chuàng)建Figure對(duì)象(通過(guò)figure()函數(shù),會(huì)進(jìn)行許多初始化操作,不建議直接創(chuàng)建。)
2,為Figure對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)Axes對(duì)象。
3,調(diào)用Axes對(duì)象的方法創(chuàng)建各類(lèi)簡(jiǎn)單的Artist對(duì)象。
Figure容器
如何找到指定的Artist對(duì)象。
1,可調(diào)用add_subplot()和add_axes()方法向圖表添加子圖。
2,可使用for循環(huán)添加?xùn)鸥瘛?/p>
3,可通過(guò)transform修改坐標(biāo)原點(diǎn)。
Axes容器
1,patch修改背景。
2,包含坐標(biāo)軸,坐標(biāo)網(wǎng)格,刻度標(biāo)簽,坐標(biāo)軸標(biāo)題等內(nèi)容。
3,get_ticklabels(),,get-ticklines獲得刻度標(biāo)簽和刻度線(xiàn)。
1,可對(duì)曲線(xiàn)進(jìn)行插值。
2,fill_between()繪制交點(diǎn)。
3,坐標(biāo)變換。
4,繪制陰影。
5,添加注釋。
1,繪制直方圖的函數(shù)是
2,箱線(xiàn)圖(Boxplot)也稱(chēng)箱須圖(Box-whisker Plot),是利用數(shù)據(jù)中的五個(gè)統(tǒng)計(jì)量:最小值、第一四分位
數(shù)、中位數(shù)、第三四分位數(shù)與最大值來(lái)描述數(shù)據(jù)的一種方法,它可以粗略地看出數(shù)據(jù)是否具有對(duì)稱(chēng)性以及分
布的分散程度等信息,特別可以用于對(duì)幾個(gè)樣本的比較。
3,餅圖就是把一個(gè)圓盤(pán)按所需表達(dá)變量的觀察數(shù)劃分為若干份,每一份的角度(即面積)等價(jià)于每個(gè)觀察
值的大小。
4,散點(diǎn)圖
5,QQ圖
低層繪圖函數(shù)
類(lèi)似于barplot(),dotchart()和plot()這樣的函數(shù)采用低層的繪圖函數(shù)來(lái)畫(huà)線(xiàn)和點(diǎn),來(lái)表達(dá)它們?cè)陧?yè)面上放置的位置以及其他各種特征。
在這一節(jié)中,我們會(huì)描述一些低層的繪圖函數(shù),用戶(hù)也可以調(diào)用這些函數(shù)用于繪圖。首先我們先講一下R怎么描述一個(gè)頁(yè)面;然后我們講怎么在頁(yè)面上添加點(diǎn),線(xiàn)和文字;最后講一下怎么修改一些基本的圖形。
繪圖區(qū)域與邊界
R在繪圖時(shí),將顯示區(qū)域劃分為幾個(gè)部分。繪制區(qū)域顯示了根據(jù)數(shù)據(jù)描繪出來(lái)的圖像,在此區(qū)域內(nèi)R根據(jù)數(shù)據(jù)選擇一個(gè)坐標(biāo)系,通過(guò)顯示出來(lái)的坐標(biāo)軸可以看到R使用的坐標(biāo)系。在繪制區(qū)域之外是邊沿區(qū),從底部開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较蚍謩e用數(shù)字1到4表示。文字和標(biāo)簽通常顯示在邊沿區(qū)域內(nèi),按照從內(nèi)到外的行數(shù)先后顯示。
添加對(duì)象
在繪制的圖像上還可以繼續(xù)添加若干對(duì)象,下面是幾個(gè)有用的函數(shù),以及對(duì)其功能的說(shuō)明。
?points(x, y, ...),添加點(diǎn)
?lines(x, y, ...),添加線(xiàn)段
?text(x, y, labels, ...),添加文字
?abline(a, b, ...),添加直線(xiàn)y=a+bx
?abline(h=y, ...),添加水平線(xiàn)
?abline(v=x, ...),添加垂直線(xiàn)
?polygon(x, y, ...),添加一個(gè)閉合的多邊形
?segments(x0, y0, x1, y1, ...),畫(huà)線(xiàn)段
?arrows(x0, y0, x1, y1, ...),畫(huà)箭頭
?symbols(x, y, ...),添加各種符號(hào)
?legend(x, y, legend, ...),添加圖列說(shuō)明
用python怎樣畫(huà)出如題所示的正余弦函數(shù)圖像? 如此編寫(xiě)代碼,使其中兩個(gè)軸、圖例、刻度,大小,LaTex公式等要素與原圖一致,需要用到的代碼如下,沒(méi)有縮進(jìn):
#-*-codeing:utf-8;-*-
from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
a=np.linspace(0,360,980)
b=np.sin(a/180*np.pi)
c=np.cos(a/180*np.pi)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.set_xlim([0, 360])
ax.plot(a,b,label=r"$y=\sin(\theta)$")
ax.plot(a,c,label=r"$y=\cos(\theta)$")
ax.grid(True)
ax.set_ylabel(r"$y$")
ax.set_xlabel(r"$\theta$")
plt.xticks(np.arange(0,360+1,45))
plt.title("Sine Cosine Waves")
plt.legend()
plt.savefig("SinCosWaveDegFont.jpg")
plt.show()
代碼運(yùn)行show的窗口圖
代碼的截圖
代碼輸出的文件的圖
不寫(xiě)出y=f(x)這樣的表達(dá)式,由隱函數(shù)的等式直接繪制圖像,以x2+y2+xy=1的圖像為例,使用sympy間接調(diào)用matplotlib工具的代碼和該二次曲線(xiàn)圖像如下(注意python里的乘冪符號(hào)是**而不是^,還有,python的sympy工具箱的等式不是a==b,而是a-b或者Eq(a,b),這幾點(diǎn)和matlab的區(qū)別很大)
直接在命令提示行的里面運(yùn)行代碼的效果
from sympy import *;
x,y=symbols('x y');
plotting.plot_implicit(x**2+y**2+x*y-1);
網(wǎng)頁(yè)題目:python繪制函數(shù),python繪制函數(shù)圖像方法
瀏覽路徑:http://aaarwkj.com/article24/dssigce.html
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