python matplotlib

Question

我正在尝试使用Python从链接中复制数学运算。

我设法集成了功能，但无法在指定的时间间隔内绘制它。我试图使用安排来获取参数值并将其相对于函数进行绘制，但是它不起作用。

有人知道如何使它工作吗？

我的代码段：

from scipy.integrate import quad

def f(x):
    if x >= 0 and x <= 2:
        return x ** 2

    elif x > 2 and x <= 4:
        return 4

    else:
        return 0

 res = quad(f, 0, 5)

 print(res)

Answer 1

我假设您想绘制函数f（x），而不是对其进行积分的结果。为此，您将需要创建一个x值的列表（类似您的声音），为每个值计算f，然后使用matplotlib的plot函数显示结果。

arange的文档说：“当使用非整数步骤（例如0.1）时，结果通常将不一致。对于这些情况，最好使用linspace。”您可能希望在x中使用非整数步进行绘图，否则您将使用绘图的大部分细节。因此，我建议切换到linspace。

import numpy as np 
from matplotlib.pyplot import plot 

xvals = np.linspace(0,6,100) #100 points from 0 to 6 in ndarray
yvals = list(map(f, xvals)) #evaluate f for each point in xvals 

plot(xvals, yvals)

最有可能遇到问题的地方是直接将函数f应用于ndarray。它的编写方式是，f期望将单个值作为输入而不是数组。 Map通过将f分别应用于ndarray中的每个值来解决此问题。

编辑：要使用sympy符号功能：

您也可以在sympy中定义分段函数。对于您要在问题中尝试完成的事情，这与使用所描述的原始方法没有什么不同。但是，如果您想对函数进行进一步的符号操作，这可能会很有用。

import sympy

x = sympy.symbols('x') 
f = sympy.Piecewise((0, x>4),(4, x>2) ,(x**2, x>=0)) #defines f as a symbolic function
sympy.plot(f, (x, 0,6)) #Plots f on the interval 0 to 6 

请注意，在分段函数的定义中，条件是按顺序评估的，因此定义它们的顺序确实很重要。例如，如果交换前两个条件，则将永远不会满足x> 4的条件，因为始终首先满足x> 2。这就是为什么条件与原始功能的定义顺序相反的原因。