Python | Matplotlib | 填充螺旋图

简介

在本实验中，我们将使用 Python 和 Matplotlib 创建一个填充螺旋图。我们将使用 numpy 和 matplotlib.pyplot 库来生成该图。

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Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL matplotlib(("Matplotlib")) -.-> matplotlib/BasicConceptsGroup(["Basic Concepts"]) python(("Python")) -.-> python/ControlFlowGroup(["Control Flow"]) python(("Python")) -.-> python/DataStructuresGroup(["Data Structures"]) python(("Python")) -.-> python/ModulesandPackagesGroup(["Modules and Packages"]) python(("Python")) -.-> python/DataScienceandMachineLearningGroup(["Data Science and Machine Learning"]) matplotlib/BasicConceptsGroup -.-> matplotlib/importing_matplotlib("Importing Matplotlib") matplotlib/BasicConceptsGroup -.-> matplotlib/figures_axes("Understanding Figures and Axes") python/ControlFlowGroup -.-> python/for_loops("For Loops") python/DataStructuresGroup -.-> python/lists("Lists") python/DataStructuresGroup -.-> python/tuples("Tuples") python/ModulesandPackagesGroup -.-> python/importing_modules("Importing Modules") python/DataScienceandMachineLearningGroup -.-> python/numerical_computing("Numerical Computing") python/DataScienceandMachineLearningGroup -.-> python/data_visualization("Data Visualization") subgraph Lab Skills matplotlib/importing_matplotlib -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} matplotlib/figures_axes -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/for_loops -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/lists -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/tuples -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/importing_modules -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/numerical_computing -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} python/data_visualization -.-> lab-48736{{"使用 Python 和 Matplotlib 创建螺旋图"}} end

导入库

我们将导入生成图表所需的库。我们将使用 numpy 进行数值计算，并使用 matplotlib.pyplot 创建图表。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

定义变量

我们将为我们的图表定义变量 theta、a 和 b。

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

生成图表

我们将通过遍历 dt 的四个值并连接生成的 x 和 y 数组来生成图表。

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()

解读

代码生成的图表展示了一个填充了颜色的螺旋线。a 和 b 变量控制螺旋线的形状，而 theta 变量控制旋转的圈数。通过 dt 进行的循环使我们能够通过每次将图表旋转45度来创建一个有四条“臂”的螺旋线。

总结

在这个实验中，我们学习了如何使用Python和Matplotlib来生成一个填充螺旋线图。我们为该图表定义了变量，使用循环生成了图表，并解读了生成的图表。有了这些知识，我们可以创建具有不同形状和颜色的类似图表。