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奇技淫巧 - Python绘制各种简单优美曲线

亿华云2025-10-02 12:40:13【应用开发】4人已围观

简介matplotlib是著名的Python绘图库,它提供了一整套绘图API,十分适合交互式绘图。,解决数据分析和可视化问题,其实也是Python的拿手好戏。另外,在数据处理过程中会用到numpy。例如,

 matplotlib是奇技曲线著名的Python绘图库,它提供了一整套绘图API,淫巧优美十分适合交互式绘图。绘制,各种解决数据分析和可视化问题,简单其实也是奇技曲线Python的拿手好戏。另外,淫巧优美在数据处理过程中会用到numpy。绘制

例如,各种画出指定区间的简单一个多项式函数:

Python 代码如下: 

import numpy as np  import matplotlib.pyplot as plt  X = np.linspace(-4, 4, 1024)  Y = .25 * (X + 4.) * (X + 1.) * (X - 2.)  plt.title($f(x)=\\frac{ 1}{ 4}(x+4)(x+1)(x-2)$)  plt.plot(X, Y, c = g)  plt.show() 

通过numpy的linspace方法来确定横坐标x的取值范围,列出方程,奇技曲线然后调用matplotlib的淫巧优美pyplot画出函数曲线即可。numpy 是绘制一个用python实现的科学计算包,包括一个强大的各种N维数组对象Array和成熟的函数库,有用于整合C/C++和Fortran代码的简单工具包,提供了实用的线性代数、傅里叶变换和随机数生成函数等工具,可以理解成Matlab。服务器租用

哪些看似抽象的数学公式,实际上是自己不知道她们的应用场景而已。

Python代码如下: 

import numpy as np  import matplotlib.pyplot as plt  X = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)  YSinValues = np.sin(X)  YCosValues = np.cos(X)  plt.plot(X, YSinValues)  plt.plot(X, YCosValues)  plt.show() 

Matplotlib 是一个 Python 的 2D绘图库,甚至可以生成出版质量级别的图形。

对于那些正态分布而言,Python 画起来也就相当简单了: 

import numpy as np  import matplotlib.pyplot as plt  def pdf(X, mu, sigma):     a = 1. / (sigma * np.sqrt(2. * np.pi))     b = -1. / (2. * sigma ** 2)     return a * np.exp(b * (X - mu) ** 2)  X = np.linspace(-6, 6, 1000)  for i in range(3):     samples = np.random.standard_normal(10)     mu, sigma = np.mean(samples), np.std(samples)     plt.plot(X, pdf(X, mu, sigma), color = .66)  plt.plot(X, pdf(X, 0., 1.), color = b)  plt.show() 

为了不显得单调,这里多画了几条曲线。只要算出方差和均值,从excel中读出哪些数值就可以拟合正态分布了。

在直角坐标系中,爱心线的方程的python 表达为:x** 2+ y** 2 + a * x= a * sqrt(x** 2+y** 2) 和 x** 2+ y** 2 - a * x= a * sqrt(x** 2+y** 2)通过x 来求对应的y值很麻烦,就像软件设计中的“万能层”那样,可以采用参数方程来表示:

x=a*(2*cos(t)-cos(2*t))

y=a*(2*sin(t)-sin(2*t))

具体的Python代码如下: 

import numpy as np  import matplotlib.pyplot as plt  a = 1  t = np.linspace(0 , 2 * np.pi, 1024)  X = a*(2*np.cos(t)-np.cos(2*t))  Y = a*(2*np.sin(t)-np.sin(2*t))  plt.plot(Y, X,color=r)  plt.show() 

代表爱心的心形线来了:

但这不是六行代码呀?也不是r=a(1-sinθ)呀?的确如此,那是极坐标系,python 的亿华云计算matplotlib同样支持极坐标系的,爱心线的六行pyton代码如下:

这样,得到如下图像:

心形线确实是爱心满满,如果融入了忧伤会是怎样呢?

这样就得到了另一个爱心线:

网络上还有关于爱心线的各种漂亮实现,也充满了各种各样的情绪,但对于每一种,基本上都可以用python 相对简洁的实现。

实际上,绘图很简单,难的是那些曲线方程的表达以及实际的应用场景需求,比如螺旋线。

作为数据分析乃至大数据处理的最后一个环节,就是所谓洞见的可视化,Python 可以说是其中的一个简单实用的工具。源码下载 

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