使用Python绘制二元函数图像

算法与编程之美

发布于 2023-09-29 05:56:30

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1 问题

在对复杂的二元函数进行绘图的时候，往往无法手动绘制出图像。那么该如何通过Python绘制出二元函数图像呢？

2 方法

在这里可以用到两个库：一个是matplotlib库，它是Python中的绘图库，使用它来绘制图像；另一个是NumPy库，它是Python中科学计算的基础包，提供多维数组对象，各种派生对象（如掩码数组和矩阵），以及用于数组快速操作的各种API，有包括数学、逻辑、形状操作、排序、选择、输入输出、离散傅立叶变换、基本线性代数，基本统计运算和随机模拟等等。

使用上述的两个库，即可通过Python绘制出简单的二元函数图像。

代码清单 1

# 示例：绘制函数 F(X,Y)=sin(X)*sin(Y)/(X*Y)
from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
figure = plt.figure()
ax = figure.add_axes(Axes3D(figure))# 设置图像为三维格式
X = np.arange(-10,10,0.1) # X的范围
Y = np.arange(-10,10,0.1) # Y的范围
X,Y = np.meshgrid(X,Y) # 绘制网格
Z=(np.sin(X)*np.sin(Y))/(X*Y) # F(X,Y)=sin(X)*sin(Y)/(X*Y)
ax.plot_surface(X,Y,Z,rstride=1,cstride=1,cmap='rainbow') # 绘制3D图，后面的参数为调节图像的格式
plt.show() # 展示图片