对numpy.meshgrid()理解

一句话解释numpy.meshgrid()——生成网格点坐标矩阵。
关键词:网格点,坐标矩阵

网格点是什么?坐标矩阵又是什么鬼?
看个图就明白了:

这里写图片描述

图中,每个交叉点都是网格点,描述这些网格点的坐标的矩阵,就是坐标矩阵。
再看个简单例子

这里写图片描述

A,B,C,D,E,F是6个网格点,坐标如图,如何用矩阵形式(坐标矩阵)来批量描述这些点的坐标呢?

 下面可以自己用matplotlib来试一试,输出就是上边的图

  如果对matplotlib不熟悉,可能只知道用一列横坐标(线性代数中的1维列向量),一列纵坐标生成(两者元素个数相等)一些点。但是实际上,给matplotlib的坐标信息是矩阵也是可以的,只要横纵坐标的尺寸一样。都会按照对应关系生成点。

但是有需要注意的地方,按照矩阵给坐标点信息,matplotlib会把横坐标矩阵中,每一列对应的点当做同一条线。
举个例子,把上面的代码plot的linestyle=''删掉,或者变成linestyle='-'(这个操作把图的线型改为默认状态),就会发现A-D是连接的,B-E是连接的,C-F是连接的,也即,会认为你输入的是3条线,如图

这里写图片描述

作为练习,自己试着生成如下结果
提示:线型等关键字参数设置可用如下代码

  这里写图片描述

答案

 到这里,网格点和坐标矩阵的概念就解释清楚了。

那么问题来了,如果需要的图比较大,需要大量的网格点该怎么办呢?比如下面的这种

这里写图片描述

最直接但是最笨的方法,就是按照上面的方法把横纵坐标矩阵X XX,Y YY写出来,就像上面练习题中的

这里写图片描述

很明显,对于网格点很多的情况根本没法用。有啥好的办法吗?
有的,注意到我们练习题中的坐标矩阵,其实有大量的重复——X XX的每一行都一样,Y YY的每一列都一样。基于这种强烈的规律性,numpy提供的numpy.meshgrid()函数可以让我们快速生成坐标矩阵X,Y。

语法:X,Y = numpy.meshgrid(x, y)
输入的x,y,就是网格点的横纵坐标列向量(非矩阵)
输出的X,Y,就是坐标矩阵。

我们来试验一下:改写第一个例子中的代码,用numpy.meshgrid来实现。

 

这里写图片描述

 最后给出上面这个图的代码

  

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