Spiraldiagramm mit Python und Matplotlib erstellen

Einführung

In diesem Lab verwenden wir Python und Matplotlib, um einen gefüllten Spiralfaden zu erstellen. Wir verwenden die Bibliotheken numpy und matplotlib.pyplot, um das Diagramm zu generieren.

Tipps für die virtuelle Maschine

Nachdem der Start der virtuellen Maschine abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu öffnen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund der Einschränkungen von Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback, und wir werden das Problem für Sie sofort beheben.

Skills Graph

Bibliotheken importieren

Wir werden die erforderlichen Bibliotheken importieren, um das Diagramm zu generieren. Wir verwenden numpy für numerische Berechnungen und matplotlib.pyplot, um das Diagramm zu erstellen.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Variablen definieren

Wir werden die Variablen theta, a und b für unser Diagramm definieren.

theta = np.arange(0, 8*np.pi, 0.1)
a = 1
b =.2

Diagramm generieren

Wir werden das Diagramm generieren, indem wir durch vier Werte von dt iterieren und die resultierenden x- und y-Arrays konkatenieren.

for dt in np.arange(0, 2*np.pi, np.pi/2.0):

    x = a*np.cos(theta + dt)*np.exp(b*theta)
    y = a*np.sin(theta + dt)*np.exp(b*theta)

    dt = dt + np.pi/4.0

    x2 = a*np.cos(theta + dt)*np.exp(b*theta)
    y2 = a*np.sin(theta + dt)*np.exp(b*theta)

    xf = np.concatenate((x, x2[::-1]))
    yf = np.concatenate((y, y2[::-1]))

    p1 = plt.fill(xf, yf)

plt.show()

Interpretation

Das von dem Code generierte Diagramm zeigt eine gefüllte Spirale. Die Variablen a und b bestimmen die Form der Spirale, während die Variable theta die Anzahl der Umdrehungen steuert. Die Schleife über dt ermöglicht es uns, eine Spirale mit vier "Armen" zu erstellen, indem wir das Diagramm jeweils um 45 Grad rotieren.

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man mit Python und Matplotlib einen gefüllten Spiraldiagramm erstellt. Wir haben Variablen für das Diagramm definiert, das Diagramm mit einer Schleife generiert und das resultierende Diagramm interpretiert. Mit diesem Wissen können wir ähnliche Diagramme mit unterschiedlichen Formen und Farben erstellen.