FME python中文api frac python

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huatechinfo 2024-06-06 15:39:41

文章标签 FME python中文api frac函数 matplotlib 显示批量图片 matplotlib如何显示标签 plot函数 文章分类 Python 后端开发

本文作者：钱梦璇

文字编辑：钱梦璇

技术总编：张邯

导读

在以往的推文中，我们详细介绍了pyecharts库的画图方法，本篇采用的matplotlib是Python的另一个功能强大的绘图库，它可以呈现出2D的数据形式，还可以做成动画，只需要几行代码就可以生成各式各样的图形，对新手而言可谓十分友好。本文主要通过绘制数学函数，从而学习matplotlib图形的坐标轴、图例、画布等各个选项的设置。

多项式函数及其导数

导入matplotlib绘图库，一般情况下，不用import整个matplotlib模块，只需要调用pyplot模块。一般matplotlib要和numpy结合一起使用，因为数据需要用numpy来添加：

import matplotlib.pyplot as plt  import numpy as np

设定函数参数x的范围和x、y的方程式：

x=np.linspace(-5,5,100) y1=2*x**3+6*x**2+3*x+8 y2=6*x**2+12*x+3 y3=12*x+12

其中，numpy的linspace方法指的是在指定的间隔内，返回均匀间隔的数字。在此设置的x范围为-5到5之间的100个点，y1为多项式函数，y2和y3分别为它的一阶和二阶导函数。

确定x轴范围为-5到5，y轴范围为-20到80，并设置坐标轴的名称：

#确定坐标轴范围 plt.xlim((-5,5))plt.ylim((-20,80))#设置x y轴的名称plt.xlabel('i am x') plt.ylabel('i am y')

接下来开始画图，plot为绘制图像的函数：

plt.plot(x,y1,color='r',linewidth=1.5,label='y') plt.plot(x,y2,'b',linewidth=1.3,label="y'",linestyle='--')  plt.plot(x,y3,'g-.',linewidth=1.0,label="y''") plt.legend() #用legend()表示不同图像的文本标签图例 plt.show()

三个plot函数对应了三个函数图像，其中color设置了每个函数图像的颜色，linewidth设置了线的宽度，label为标记，linestyle设置线的显示形式。从每个plot函数的设定中可以看出，color和linestyle可以省去，同时(color='r'和linestyle='-.')可以简写为color='r-.'。

legend() 表示了不同函数图像的文本标签图例，如果没有 plt.legend()，label 就不会显示。要想显示图形，必须加上 plt.show()。图形如下所示：

$FME python中文api frac python_plot函数$

Sigmoid激活函数

在机器学习中，我们会经常遇到Sigmoid激活函数，通过绘制此函数图形更深刻地了解它。

import numpy as np  import matplotlib.pyplot as plt# 正常显示中文标签  plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 正常显示负号  plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

如果需要在图形中加入中文标签，并在图形中标记Sigmoid的函数形式，一般通过以上固定形式设置来正常显示中文标签和负号。

与上例相同，确定参数x的范围和函数方程：

x=np.linspace(-6,6,100)  #数组的除法运算  y=np.divide(1,(1+np.exp(-x)))  plt.plot(x,y,label='Sigmoid激活函数')

其中，np.divide()表示对数组进行除法运算，即1除以1+np.exp(-x)。添加的标记“Sigmoid激活函数”中含有中文，所以要通过上述设置显示中文，且字体为“SimHei”。

用text函数设置标注，其中，数学公式必须用markdown格式编辑：

plt.text(-6,0.8,r'$\sigma=\frac{1}{1+e^{-x}}$') #在图形中显示标记 plt.legend() plt.show()

text 的前两个参数为标注的位置，表示在 (-6,0.8) 位置处显示标注。图形如下所示：

$FME python中文api frac python_FME python中文api_02$

这时，我们发现横纵坐标交叉点不是在原点 (0,0) 处，由于绘制的是数学函数，最好在直角坐标系下展示。那么可以使用 gca 函数 (get current axis) 将现在的坐标轴拿出来，再对其设置。

ax = plt.gca()  ax.spines['right'].set_color("none") ax.spines['top'].set_color("none") ax.xaxis.set_ticks_position('bottom') ax.yaxis.set_ticks_position('left') ax.spines['bottom'].set_position(("data",0)) ax.spines['left'].set_position(("data",0))

其中，ax.spines的四个参数“right”，“top”，“bottom”和“left”分别表示图形四个位置的边框，将右边和上边的边框颜色设置为None，即不显示右边和上边的边框。

ax.xaxis.set_ticks_position('bottom')和ax.yaxis.set_ticks_position('left')分别表示将x轴设置在上图边框的底部的线处，将y轴设置在上图边框的左边的线处。然后将左边和底部的线交点(即x和y轴交点)设定在原点(0,0)处，这样就设定为直角坐标系的格式。

最终绘制的函数图形如下所示：

$FME python中文api frac python_FME python中文api_03$