Das Verwenden von Matplotlib's Step- und Plot-Funktionen

Einführung

Matplotlib ist eine Diagrammbibliothek für die Programmiersprache Python und seine Erweiterung für numerische Mathematik NumPy. Es bietet eine objektorientierte Schnittstelle zur Einbettung von Diagrammen in Anwendungen mit allgemeinen GUI-Toolkits wie Tkinter, wxPython, Qt oder GTK. Matplotlib wurde ursprünglich 2003 von John D. Hunter entwickelt.

In diesem Tutorial wird Ihnen gezeigt, wie Sie die .step()- und .plot()-Funktionen in Matplotlib verwenden.

Tipps für die VM

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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 prompt beheben.

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

Zunächst müssen wir die erforderlichen Bibliotheken importieren, nämlich matplotlib.pyplot und numpy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Daten für das Diagramm erstellen

Als nächstes erstellen wir einige Daten, die wir zum Erstellen des Diagramms verwenden werden. Wir verwenden die numpy.arange()-Funktion, um ein Array von Werten von 0 bis 14 zu erstellen und es in der Variable x zu speichern. Wir verwenden auch die numpy.sin()-Funktion, um ein Array von Werten zu erstellen, die die Sinuswerte von jedem Wert in x geteilt durch 2 sind, und speichern es in der Variable y.

x = np.arange(14)
y = np.sin(x / 2)

Diagramm mit .step() erstellen

Wir können die .step()-Funktion verwenden, um stückweise konstante Kurven zu erstellen. Der where-Parameter bestimmt, wo die Schritte gezeichnet werden sollen. Wir werden drei Diagramme mit unterschiedlichen Werten für where erstellen.

plt.step(x, y + 2, label='pre (default)', where='pre')
plt.step(x, y + 1, label='mid', where='mid')
plt.step(x, y, label='post', where='post')
plt.legend()
plt.show()

Der obige Code wird ein Diagramm mit drei stückweise konstanten Kurven erstellen, wobei jeder eine unterschiedliche where-Wert hat.

Diagramm mit .plot() erstellen

Wir können das gleiche Verhalten wie mit .step() erreichen, indem wir den drawstyle-Parameter der .plot()-Funktion verwenden. Wir werden drei Diagramme mit unterschiedlichen Werten für drawstyle erstellen.

plt.plot(x, y + 2, drawstyle='steps', label='steps (=steps-pre)')
plt.plot(x, y + 1, drawstyle='steps-mid', label='steps-mid')
plt.plot(x, y, drawstyle='steps-post', label='steps-post')
plt.legend()
plt.show()

Der obige Code wird ein Diagramm mit drei stückweise konstanten Kurven erstellen, wobei jeder eine unterschiedliche drawstyle-Wert hat.

Zusammenfassung

In diesem Tutorial haben wir gelernt, wie man die .step()- und .plot()-Funktionen in Matplotlib verwendet, um stückweise konstante Kurven zu erstellen. Wir haben auch gelernt, wie man die where- und drawstyle-Parameter verwendet, um zu bestimmen, wo die Schritte gezeichnet werden sollen.