numpy.meshgrid()
生成網格點坐標矩陣
[X,Y] = meshgrid(x,y) 將向量x和y定義的區域轉換成矩陣X和Y,其中矩陣X的行向量是向量x的簡單復制,而矩陣Y的列向量是向量y的簡單復制(注:下面代碼中X和Y均是數組,在文中統一稱為矩陣了)。
假設x是長度為m的向量,y是長度為n的向量,則最終生成的矩陣X和Y的維度都是 nm (注意不是mn)。
至於為什么(其中矩陣X的行向量是向量x的簡單復制,而矩陣Y的列向量是向量y的簡單復制),看下面的圖片
我們注意到網格坐標矩陣,其實有大量的重復——XXX的每一行都一樣,YYY的每一列都一樣
代碼:
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline m, n = (5, 3) x = np.linspace(0, 1, m) #array([0. , 0.25, 0.5 , 0.75, 1. ]) y = np.linspace(0, 1, n) #array([0. , 0.5, 1. ]) X, Y = np.meshgrid(x,y) ''' X: array([[0. , 0.25, 0.5 , 0.75, 1. ], [0. , 0.25, 0.5 , 0.75, 1. ], [0. , 0.25, 0.5 , 0.75, 1. ]]) Y: array([[0. , 0. , 0. , 0. , 0. ], [0.5, 0.5, 0.5, 0.5, 0.5], [1. , 1. , 1. , 1. , 1. ]]) ''' X.shape #(3, 5) Y.shape #(3, 5)
可以這樣理解,x是長度為m的向量,y是長度為n的向量,那么x要復制n-1行一樣的x,y首先要轉置,然后再補m-1列同樣的yT
matplotlib中進行可視化,來查看函數運行后得到的網格化數據的結果
plt.plot(X, Y, marker='.', color='blue', linestyle='none') plt.show()
說了這么多,這個網格坐標主要應用於等高線的繪制和機器學習中超平面的繪制
例子:
x_fearures = np.array([[-1, -2], [-2, -1], [-3, -2], [1, 3], [2, 1], [3, 2]]) y_label = np.array([0, 0, 0, 1, 1, 1]) ## 調用邏輯回歸模型 lr_clf = LogisticRegression() ## 用邏輯回歸模型擬合構造的數據集 lr_clf = lr_clf.fit(x_fearures, y_label) #其擬合方程為 y=w0+w1*x1+w2*x2 # 可視化決策邊界 plt.figure() plt.scatter(x_fearures[:,0],x_fearures[:,1], c=y_label, s=50, cmap='viridis') plt.title('Dataset') nx, ny = 200, 100 x_min, x_max = plt.xlim() #返回x軸的范圍 y_min, y_max = plt.ylim() #返回y軸的范圍 x_grid, y_grid = np.meshgrid(np.linspace(x_min, x_max, nx),np.linspace(y_min, y_max, ny)) z_proba = lr_clf.predict_proba(np.c_[x_grid.ravel(), y_grid.ravel()]) z_proba = z_proba[:, 1].reshape(x_grid.shape) plt.contour(x_grid, y_grid, z_proba, [0.5], linewidths=2., colors='blue') plt.show()