python+matplotlib 繪制等高線

python+matplotlib 繪制等高線

 步驟有七：

• 有一個m*n維的矩陣（data），其元素的值代表高度
• 構造兩個向量：x（1*n）和y（1*m）。這兩個向量用來構造網格坐標矩陣（網格坐標矩陣m*n維，可見與data同）
• 構造網格坐標矩陣X,Y
• 進行顏色填充
• 畫等高線
• 等高線的描述
• 刪掉坐標系

1. 構造一下高度矩陣：

def f(x,y):
    """
    計算高度的函數
    :param x: 向量
    :param y: 向量
    :return: dim(x)*dim(y)維的矩陣
    """
    # the height function
    return (1 - x / 2 + x**5 + y**3) * np.exp(-x**2 -y**2)

 

 2. 構造兩個向量：

x = np.linspace(-5,5,256)
y = np.linspace(-5,5,256)

 

3. 構造網格坐標矩陣：

X,Y = np.meshgrid(x,y)  # 獲得網格坐標矩陣

 

4. 進行顏色填充：

# 進行顏色填充
plt.contourf(X,Y,f(X,Y),8,cmap=plt.cm.hot)

 

5. 畫等高線：

# 進行等高線繪制
c = plt.contour(X,Y,f(X,Y),8,colors='black')

 

6. 等高線描述：

# 線條標注的繪制
plt.clabel(c,inline=True,fontsize=10)

 

7. 刪除兩條坐標：

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

 

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將上面的代碼總結一下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x,y):
    """
    計算高度的函數
    :param x: 向量
    :param y: 向量
    :return: dim(x)*dim(y)維的矩陣
    """
    # the height function
    return (1 - x / 2 + x**5 + y**3) * np.exp(-x**2 -y**2)

x = np.linspace(-5,5,256)
y = np.linspace(-5,5,256)
X,Y = np.meshgrid(x,y)  # 獲得網格坐標矩陣

# 進行顏色填充
plt.contourf(X,Y,f(X,Y),8,cmap=plt.cm.hot)
# 進行等高線繪制
c = plt.contour(X,Y,f(X,Y),8,colors='black')
# 線條標注的繪制
plt.clabel(c,inline=True,fontsize=10)

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

plt.show()

 

運行結果：