其中有兩個非常漂亮的指數(shù)函數(shù)圖就是用python的matplotlib畫出來的。這一期,我們將要介紹如何利用python繪制出如下指數(shù)函數(shù)。
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圖 1 a1圖 1 a1
我們知道當(dāng)0 ,指數(shù)函數(shù) 是單調(diào)遞減的,當(dāng)a1 時,指數(shù)函數(shù)是單調(diào)遞增的。所以我們首先要定義出指數(shù)函數(shù),將a值做不同初始化
import math
...
def exponential_func(x, a): #定義指數(shù)函數(shù)
y=math.pow(a, x)
return y
然后,利用numpy構(gòu)造出自變量,利用上面定義的指數(shù)函數(shù)來計算出因變量
X=np.linspace(-4, 4, 40) #構(gòu)造自變量組
Y=[exponential_func(x) for x in X] #求函數(shù)值
有了自變量和因變量的一些散點,那么就可以模擬我們平時畫函數(shù)操作——描點繪圖,利用下面代碼就可以實現(xiàn)
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpl_toolkits.axisartist as axisartist #導(dǎo)入坐標(biāo)軸加工模塊
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False
fig=plt.figure(figsize=(6,4)) #新建畫布
ax=axisartist.Subplot(fig,111) #使用axisartist.Subplot方法創(chuàng)建一個繪圖區(qū)對象ax
fig.add_axes(ax) #將繪圖區(qū)對象添加到畫布中
def exponential_func(x, a=2): #定義指數(shù)函數(shù)
y=math.pow(a, x)
return y
X=np.linspace(-4, 4, 40) #構(gòu)造自變量組
Y=[exponential_func(x) for x in X] #求函數(shù)值
ax.plot(X, Y) #繪制指數(shù)函數(shù)
plt.show()
圖 2 a=2
圖2雖簡單,但麻雀雖小五臟俱全,指數(shù)函數(shù)該有都有,接下來是如何讓其看起來像我們在作圖紙上面畫的那么美觀,這里重點介紹axisartist 坐標(biāo)軸加工類,在的時候我們已經(jīng)用過了,這里就不再多說了。我們只需要在上面代碼后面加上一些代碼來將坐標(biāo)軸好好打扮一番。
圖 3 a1 完整代碼# -*- coding: utf-8 -*-圖 3 a1 完整代碼# -*- coding: utf-8 -*-"""Created on Sun Feb 16 10:19:23 2020project name:@author: 帥帥de三叔"""import mathimport numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport mp
求擬合函數(shù),首先要有因變量和自變量的一組測試或?qū)嶒灁?shù)據(jù),根據(jù)已知的曲線y=f(x),擬合出Ex和En系數(shù)。當(dāng)用擬合出的函數(shù)與實驗數(shù)據(jù)吻合程度愈高,說明擬合得到的Ex和En系數(shù)是合理的。吻合程度用相關(guān)系數(shù)來衡量,即R^2。首先,我們需要打開Python的shell工具,在shell當(dāng)中新建一個對象member,對member進行賦值。 2、這里我們所創(chuàng)建的列表當(dāng)中的元素均屬于字符串類型,同時我們也可以在列表當(dāng)中創(chuàng)建數(shù)字以及混合類型的元素。 3、先來使用append函數(shù)對已經(jīng)創(chuàng)建的列表添加元素,具體如下圖所示,會自動在列表的最后的位置添加一個元素。 4、再來使用extend對來添加列表元素,如果是添加多個元素,需要使用列表的形式。 5、使用insert函數(shù)添加列表元素,insert中有兩個參數(shù),第一個參數(shù)即為插入的位置,第二個參數(shù)即為插入的元素。origin擬合中參數(shù)值是程序擬合的結(jié)果,自定義函數(shù)可以設(shè)置參數(shù)的初值,也可以不設(shè)定參數(shù)的初值。
一般而言,擬合結(jié)果不會因為初值的不同而有太大的偏差,如果偏差很大,說明數(shù)據(jù)和函數(shù)不太匹配,需要對函數(shù)進行改正。X0的迭代初始值選擇與求解方程,有著密切的關(guān)系。不同的初始值得出的系數(shù)是完全不一樣的。這要通過多次選擇和比較,才能得到較為合理的初值。一般的方法,可以通過隨機數(shù)并根據(jù)方程的特性來初選。
今天開始琢磨用Python畫圖,沒使用之前是一臉懵的,我使用的開發(fā)環(huán)境是Pycharm,這個輸出的是一行行命令,這個圖畫在哪里呢?
搜索之后發(fā)現(xiàn),它會彈出一個對話框,然后就開始畫了,比如下圖
第一個常用的庫是Turtle,它是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數(shù)庫,這個詞的意思就是烏龜,你可以想象下一個小烏龜在一個x和y軸的平面坐標(biāo)系里,從原點開始根據(jù)指令控制,爬行出來就是繪制的圖形了。
它最常用的指令就是旋轉(zhuǎn)和移動,比如畫個圓,就是繞著圓心移動;再比如上圖這個怎么畫呢,其實主要就兩個命令:
turtle.forward(200)
turtle.left(170)
第一個命令是移動200個單位并畫出來軌跡
第二個命令是畫筆順時針轉(zhuǎn)170度,注意此時并沒有移動,只是轉(zhuǎn)角度
然后呢? 循環(huán)重復(fù)就畫出來這個圖了
好玩吧。
有需要仔細(xì)研究的可以看下這篇文章 ,這個牛人最后用這個庫畫個移動的鐘表,太贊了。
Turtle雖好玩,但是我想要的是我給定數(shù)據(jù),然后讓它畫圖,這里就找到另一個常用的畫圖的庫了。
Matplotlib是python最著名的繪圖庫,它提供了一整套和matlab相似的命令A(yù)PI,十分適合交互式地行制圖。其中,matplotlib的pyplot模塊一般是最常用的,可以方便用戶快速繪制二維圖表。
使用起來也挺簡單,
首先import matplotlib.pyplot as plt?導(dǎo)入畫圖的圖。
然后給定x和y,用這個命令plt.plot(x, y)就能畫圖了,接著用plt.show()就可以把圖形展示出來。
接著就是各種完善,比如加標(biāo)題,設(shè)定x軸和y軸標(biāo)簽,范圍,顏色,網(wǎng)格等等,在 這篇文章里介紹的很詳細(xì)。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的好處就是你需要什么內(nèi)容,基本上都能搜索出來,而且還是免費的。
我為什么要研究這個呢?當(dāng)然是為了用,比如我把比特幣的曲線自己畫出來可好?
假設(shè)現(xiàn)在有個數(shù)據(jù)csv文件,一列是日期,另一列是比特幣的價格,那用這個命令畫下:
這兩列數(shù)據(jù)讀到pandas中,日期為df['time']列,比特幣價格為df['ini'],那我只要使用如下命令
plt.plot(df['time'], df['ini'])
plt.show()
就能得到如下圖:
自己畫的是不是很香,哈哈!
然后呢,我在上篇文章 中介紹過求Ahr999指數(shù),那可不可以也放到這張圖中呢?不就是加一條命令嘛
plt.plot(df['time'], df['Ahr999'])
圖形如下:
但是,Ahr999指數(shù)怎么就一條線不動啊,?原來兩個Y軸不一致,顯示出來太怪了,需要用多Y軸,問題來了。
繼續(xù)谷歌一下,把第二個Y軸放右邊就行了,不過呢得使用多圖,重新繪制
fig = plt.figure() # 多圖
ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.plot(df['time'], df['ini'], label="BTC price")? #?繪制第一個圖比特幣價格
ax1.set_ylabel('BTC price') #?加上標(biāo)簽
# 第二個直接對稱就行了
ax2 = ax1.twinx()#?在右邊增加一個Y軸
ax2.plot(df['time'], df['Ahr999'], 'r', label="ahr999")??#?繪制第二個圖Ahr999指數(shù),紅色
ax2.set_ylim([0, 50])# 設(shè)定第二個Y軸范圍
ax2.set_ylabel('ahr999')
plt.grid(color="k", linestyle=":")# 網(wǎng)格
fig.legend(loc="center")#圖例
plt.show()
跑起來看看效果,雖然丑了點,但終于跑通了。
這樣就可以把所有指數(shù)都繪制到一張圖中,等等,三個甚至多個Y軸怎么加?這又是一個問題,留給愛思考愛學(xué)習(xí)的你。
有了自己的數(shù)據(jù),建立自己的各個指數(shù),然后再放到圖形界面中,同時針對異常情況再自動進行提醒,比如要抄底了,要賣出了,用程序做出自己的晴雨表。
1、首先點擊鍵盤 win+r,打開運行窗口;在窗口中輸入“cmd",點擊確定,打開windows命令行窗口。
2、在cmd命令行窗口中輸入"python",進入python交互窗口。
3、引入matplotlib模塊的pyplot()函數(shù),并重命名為py;引入numpy模塊,并重命名為np。
4、使用函數(shù)np.arrange(-5,5,0.01)創(chuàng)建變量x的取值范圍,是一個一維數(shù)組,使用y=2**x,創(chuàng)建y是與自變量x相對應(yīng)的一維數(shù)組。
5、使用函數(shù)plt.plot(x,y)繪制指數(shù)函數(shù)y=2**x的函數(shù)圖像。
6、最后使用函數(shù)plt.show()顯示整個一元一次函數(shù)的圖像,就完成了。
import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(xdata,ydata)
(xdata,ydata為兩個需要作圖的數(shù)據(jù)集)
您可以直接調(diào)用
import math
math.pow( 2, x )
或者
import math
def zhishu(x):
return math.pow(2, x)
文章標(biāo)題:python繪指數(shù)函數(shù),python畫指數(shù)函數(shù)
網(wǎng)頁地址:http://sd-ha.com/article34/hoocpe.html
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