matplotlib---插值画二维、三维图
分类:
Matplotlib
一、画二维图
1.原始数据(x,y)
1 2 3 4 5 6 | import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np #数据 X = np.array( list (i for i in range ( 6 ))) Y = np.array([ 10 , 30 , 20 , 50 , 100 , 120 ]) |
2.先对横坐标x进行扩充数据量,采用linspace
1 2 3 | #插值 from scipy.interpolate import spline X_new = np.linspace(X. min (),X. max (), 300 ) #300 represents number of points to make between X.min and X.max |
3.采用scipy.interpolate中的spline来对纵坐标数据y进行插值
由6个扩充到300个
1 2 | smooth = spline(X,Y,X_new) print (X_new.shape) #(300,) print (smooth.shape) #(300,) |
4.画图
1 2 3 | #画图 plt.plot(X_new,smooth) plt.show() |
插值前 | 插值后 |
![]()
|
![]() |
二、画三维图
1.载入数据
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | # 载入模块 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D from matplotlib import cm import pandas as pd import seaborn as sns from scipy import interpolate df_epsilon_alpha = pd.read_excel( '实验记录_超参数.xlsx' ,sheet_name = 'epsilon_alpha' ) #生成数据 epsilon = np.array(df_epsilon_alpha[ 'epsilon' ].values) alpha = np.array(df_epsilon_alpha[ 'alpha' ].values) Precision = np.array(df_epsilon_alpha[ 'Precision' ].values) |
2.将x和y扩充到想要的大小
【两种方法:np.arange和np.linspace】
1 2 3 4 | xnew = np.arange( 0.1 , 1 , 0.09 ) #左闭右闭每0.09间隔生成一个数 ynew = np.arange( 0.1 , 1 , 0.09 ) 或者x = np.linspace( 0.1 , 0.9 , 9 ) #0.1到0.9生成9个数 y = np.linspace( 0.1 , 0.9 , 9 ) |
3.对z插值
x,y原数据:
1 2 | x = np.linspace( 0.1 , 0.9 , 9 ) y = np.linspace( 0.1 , 0.9 , 9 )<br>z = Precision |
采用 scipy.interpolate.interp2d函数进行插值
1 | f = interpolate.interp2d(x, y, z, kind = 'cubic' ) |
x,y扩充数据:
1 2 3 | xnew = np.arange( 0.1 , 1 , 0.03 ) #(31,) ynew = np.arange( 0.1 , 1 , 0.03 ) #(31,) znew = f(xnew, ynew) #(31,31) |
znew为插值后的z
4.画图
采用 from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D进行画三维图
Axes3D简单用法:
1 2 3 4 | import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot( 111 , projection = '3d' ) |
比如采用plot_trisurf画三维图:
1 | plot_trisurf(x,y,z) |
plot_trisurf对数据要求是:x.shape = y.shape = z.shape,所以x和y的shape需要修改,采用np.meshgrid,且都为一维数据
修改x,y,z输入画图函数前的shape
1 2 3 4 5 | xx1, yy1 = np.meshgrid(xnew, ynew) #执行之后,xx1.shape=(31,31),yy1.shape=(31,31) newshape = (xx1.shape[ 0 ]) * (xx1.shape[ 0 ]) y_input = xx1.reshape(newshape) x_input = yy1.reshape(newshape) z_input = znew.reshape(newshape) |
x_input.shape,y_input.shape,z_input.shape=((961,), (961,), (961,))
画图代码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | #画图 sns. set (style = 'ticks' ) fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot( 111 , projection = '3d' ) ax.plot_trisurf(x_input,y_input,z_input,cmap = cm.coolwarm) plt.xlim(( 0.1 , 0.9 )) plt.xticks([ 0.1 , 0.3 , 0.5 , 0.7 , 0.9 ]) plt.yticks([ 0.1 , 0.3 , 0.5 , 0.7 , 0.9 ]) ax.set_xlabel(r '$\alpha$' ,fontdict = { 'color' : 'black' , 'family' : 'Times New Roman' , 'weight' : 'normal' , 'size' : 18 }) ax.set_ylabel(r '$\epsilon$' ,fontdict = { 'color' : 'black' , 'family' : 'Times New Roman' , 'weight' : 'normal' , 'size' : 18 }) ax.set_zlabel( 'precision' ,fontdict = { 'color' : 'black' , 'family' : 'Times New Roman' , 'weight' : 'normal' , 'size' : 18 }) plt.tight_layout() # plt.savefig('loc_svg/alpha_epsilon2.svg',dpi=600) #指定分辨率保存 plt.show() |
插值前 | 插值后 |
![]()
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![]()
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分类:
Matplotlib
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