第六章_数据与函数的可视化

第六章数据和函数的可视化第六章数据和函数的可视化第一节二维图形一、基本绘图命令plot1、只有一个输入变量plot(x)2、有两个输入变量plot(x，y)3、有多个输入变量plot(x1，y1，x2，y2，…)例：绘制曲线a=[528472]。a=[528472]plot(a);11.522.533.544.555.562345678例：绘制曲线y=sinx，要求x在0到2π间，等分取100个点。x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);plot(x,y);01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81例：绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)，要求x在0到2π间，等分取200个点。x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plot(x,y1,x,y2);01234567-1.5-1-0.500.511.524、如果y是一个矩阵对矩阵y的每一个列向量(ColumnVector)作图11.21.41.61.822.22.42.62.83123456789x=[123];y=[136;245;789]plot(x,y);y=[1367;2458;7899]plot(y);11.21.41.61.822.22.42.62.83123456789y=peaks;plot(y);05101520253035404550-8-6-4-20246810为了方便测试立体绘图，MATLAB提供了一个peaks函数，可产生一个凹凸有致的曲面，包含了三个局部极大点及三个局部极小点。其方程式为222222)1(53)1(231)5(10)1(3yxyxyxeeyxxexzpeaks;z=3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2)-(y+1).^2)...-10*(x/5-x.^3-y.^5).*exp(-x.^2-y.^2)...-1/3*exp(-(x+1).^2-y.^2)-3-2-10123-202-505xPeaksyA=peaks(n)[A,B]=peaks(n)[A,B,C]=peaks(n)我们亦可对peaks函数取点。5、x和y都是矩阵plot(x,y)会取用y的每一个列向量和对应的x列向量作图x=[136;245;789];y=x';plot(x,y);123456789123456789x=peaks;y=x';plot(x,y);-8-6-4-20246810-8-6-4-20246810–plot(z)将z的实部(即real(z))和虚部(即imag(z))当成x坐标和y坐标来作图，其效果等于plot(real(z),imag(z))x=randn(30);z=eig(x);plot(z,'o')gridon-6-4-20246-5-4-3-2-10123456、z是一个复数向量7、具有两个纵坐标标度的图形plotyy(x1,y1,x2,y2)x1,y1对应一条曲线x2,y2对应另一条曲线横坐标的标度相同纵坐标有两个例：用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx)和y2=2e-0.5xcos(πx)。x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);01234567-0.2-0.100.10.201234567-2-1012plotyy(x1,y1,x2,y2)plot(x,y1,x,y2);01234567-1.5-1-0.500.511.52二、曲线的色彩、线型和数据点形曲线颜色字符串曲线颜色RGB值b蓝色(Blue)(0,0,1)g绿色(Green)(0,1,0)r红色(Red)(1,0,0)c青蓝色(Cyan)(0,1,1)m紫黑色(Magenta)(1,0,1)y黄色(Yellow)(1,1,0)k黑色(Black)(0,0,0)w白色(1,1,1)符号含义符号含义.实心黑点v朝下三角符o空心圆圈^朝上三角符x叉字符朝左三角符+十字符朝右三角符*星号p五角星(pentagram)s正方形h六角星(hexagram)d菱形符(diamond)蓝色点划线？b-.黄色虚线并用菱形符标记数据点？y:d曲线的线型格式字符串曲线格式-实线（默认）:点线-.点划线--虚线plot(x,y,‘CLM‘)–C：曲线的颜色(Colors)–L：曲线的格式(LineStyles)–M：曲线所用的线标(Markers)例：用红色点线画出正弦波,每一点画上一个小菱形。x=0:0.5:4*pi;y=sin(x);plot(x,y,‘r:d’)plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)例：用不同线型和颜色绘制正弦曲线和余弦曲线。x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,'r-.',x,y2,'b:o')01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81plot(x,y1,'r-.',x,y2,'b:o')三、设置坐标轴和文字标注1.设定坐标轴axis([xminxmaxyminymax])例：axis([-2205])axisequalaxissquareaxisoff取消坐标轴的标记、标志axison显示坐标轴的标记、标志axisauto0123456-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81axis([02*pi-11]);例：画出正弦波在y轴介于0和1的部份x=0:0.1:4*pi;y=sin(x);plot(x,y);axis([-inf,inf,0,1]);02468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.912.分格线和坐标框gridon%打开分格线控制开关，以后绘制的图形都带有分格线；gridoff%关闭分格线控制开关，以后绘制的图形都不带分格线；01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81boxon%使当前坐标框呈封闭形式boxoff%使当前坐标框呈开启形式box%双向切换命令01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.813．文字标注(1)、给图形加标题title('文本')（2）添加坐标轴名xlabel('文本')ylabel('文本')（3）添加图例legend(string1,string2,string3,...,Pos)按顺序把字符串添加到相应的曲线线型符号之后Pos的取值：-1图右侧0自动取最佳位置1右上角（默认）2左上角3左下角4右下角x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,'r-.',x,y2,'b:o')legend('sin(x)','cos(x)')01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(x)cos(x)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81（4）添加文字注释text(X,Y,'添加文本');在图形（X,Y）坐标处书写字符注释X=[1.7*pi;1.5*pi];Y=[-0.3;0.7];s=['sin(x)';'cos(x)'];text(X,Y,s)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81sin(x)cos(x)四、多图形绘制1．同一窗口多次重绘holdon使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的新曲线；holdoff使当前轴及图形不再具备不被刷新的性质；x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,‘r-.');holdon;%设置图形保持状态plot(x,y2,'b:o');01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81plot(x,y1,'r-.',x,y2,'b:o')01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8101234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.812．单窗口多曲线分图绘图subplot－子图分割命令subplot(m,n,p)同时画出四个图于一个窗口中x=0:0.1:4*pi;subplot(2,2,1);plot(x,sin(x));subplot(2,2,2);plot(x,cos(x));subplot(2,2,3);plot(x,sin(x).*exp(-x/5));subplot(2,2,4);plot(x,x.^2);051015-1-0.500.51051015-1-0.500.51051015-0.500.510510150501001502003．多个图形窗口figurefigure(n)每执行一次figure命令，就创建一个新的图形窗口，该窗口自动为活动窗口x=0:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=tan(x);plot(x,y1);figure(2);%创建新窗口，句柄为2plot(x,y2);figure(3);%创建新窗口，句柄为3plot(x,y3);delete(2)或figure或figure第二节其他二维图形一、其他坐标系下的二维数据曲线图1．对数坐标图形semilogx(x1,y1,x2,y2,…)函数semilogx横坐标为对数坐标semilogy(x1,y1,x2,y2,…)函数semilogy纵坐标为对数坐标loglog(x1,y1,x2,y2,…)函数loglog横、纵坐标均为对数坐标。例：以Y轴为对数绘制y=|1000sin(4x)|+1的坐标图，程序为：x=[0:0.01:2*pi]y=abs(1000*sin(4*x))+1semilogy(x,y);01234567100101102103例：以x轴为对数绘制y=|1000sin(4x)|+1的坐标图，程序为：x=[0:0.01:2*pi]y=abs(1000*sin(4*x))+1semilogx(x,y);10-210-1100101020040060080010001200例：绘制y=|1000sin(4x)|+1的双对数坐标图，程序为：x=[0:0.01:2*pi]y=abs(1000*sin(4*x))+1loglog(x,y);10-11001011001011021032．极坐标图polar(theta,rho)例：绘制y=cos(4t)的极坐标图，并标记数据点。t=0:0.01*pi:4*pi;y=cos(4*t);polar(t,y,'-*');0.20.40.60.813021060240902701203001503301800二、二维统计分析图bar(x,y)绘制条形图形stairs(x,y)绘制阶梯