Визуализация двумерных массивов с помощью Matplotlib

Введение

Matplotlib - это популярная библиотека для визуализации данных на Python. Она может быть использована для создания различных типов графиков и диаграмм. Одна из функций, предоставляемых Matplotlib, - это matshow(), которая может быть использована для визуализации двумерной матрицы или массива в виде цветно-кодированного изображения. В этом практическом занятии (lab) мы рассмотрим шаги по использованию matshow() для визуализации двумерного массива.

Советы по виртуальной машине (VM)

После запуска виртуальной машины нажмите в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Notebook и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.

Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook загрузится. Проверка операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.

Если у вас возникнут проблемы во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.

Импорт необходимых библиотек

Для использования matshow() нам нужно импортировать библиотеку Matplotlib. Мы также будем использовать NumPy для создания двумерного массива для визуализации.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Создание двумерного массива

Далее мы создадим двумерный массив с использованием NumPy. В этом примере мы создадим диагональную матрицу со значениями от 0 до 14.

a = np.diag(range(15))

Визуализация двумерного массива с использованием matshow()

Теперь мы можем использовать matshow() для визуализации двумерного массива в виде цветно-кодированного изображения.

plt.matshow(a)
plt.show()

Интерпретация визуализации

В визуализации, сгенерированной с помощью matshow(), каждое значение в двумерном массиве представлено цветом. По умолчанию в Matplotlib используется цветовая карта (color map), представляющая собой градиент от синего до красного цвета, где синий цвет соответствует наименьшим значениям, а красный - наибольшим. В этой конкретной визуализации диагональ матрицы имеет белый цвет, что означает, что значения на диагонали являются наибольшими в матрице.

Резюме

В этом практическом занятии (lab) мы научились использовать функцию matshow() в библиотеке Matplotlib для визуализации двумерного массива в виде цветно-кодированного изображения. Сначала мы импортировали необходимые библиотеки, затем создали двумерный массив с помощью NumPy и, наконец, использовали matshow() для визуализации этого массива. Интерпретируя визуализацию, мы можем получить представление о значениях и структуре двумерного массива.