python+matplotlib 绘制等高线

python+matplotlib 绘制等高线

步骤有七：

• 有一个m*n维的矩阵（data），其元素的值代表高度
• 构造两个向量：x（1*n）和y（1*m）。这两个向量用来构造网格坐标矩阵（网格坐标矩阵m*n维，可见与data同）
• 构造网格坐标矩阵X,Y
• 进行颜色填充
• 画等高线
• 等高线的描述
• 删掉坐标系

1. 构造一下高度矩阵：

def f(x,y):
    """
    计算高度的函数
    :param x: 向量
    :param y: 向量
    :return: dim(x)*dim(y)维的矩阵
    """
    # the height function
    return (1 - x / 2 + x**5 + y**3) * np.exp(-x**2 -y**2)

2. 构造两个向量：

x = np.linspace(-5,5,256)
y = np.linspace(-5,5,256)

3. 构造网格坐标矩阵：

X,Y = np.meshgrid(x,y)  # 获得网格坐标矩阵

4. 进行颜色填充：

# 进行颜色填充
plt.contourf(X,Y,f(X,Y),8,cmap=plt.cm.hot)

5. 画等高线：

# 进行等高线绘制
c = plt.contour(X,Y,f(X,Y),8,colors='black')

6. 等高线描述：

# 线条标注的绘制
plt.clabel(c,inline=True,fontsize=10)

7. 删除两条坐标：

plt.xticks(())
plt.yticks(())

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将上面的代码总结一下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x,y):
    """
    计算高度的函数
    :param x: 向量
    :param y: 向量
    :return: dim(x)*dim(y)维的矩阵
    """
    # the height function
    return (1 - x / 2 + x**5 + y**3) * np.exp(-x**2 -y**2)

x = np.linspace(-5,5,256)
y = np.linspace(-5,5,256)
X,Y = np.meshgrid(x,y)  # 获得网格坐标矩阵

# 进行颜色填充
plt.contourf(X,Y,f(X,Y),8,cmap=plt.cm.hot)
# 进行等高线绘制
c = plt.contour(X,Y,f(X,Y),8,colors='black')
# 线条标注的绘制
plt.clabel(c,inline=True,fontsize=10)

plt.xticks(())
plt.yticks(())

plt.show()

运行结果：