在下面的代码中，我试图找出python中渐变的工作原理并绘制其结果。
当我在不使用plt.plot(x,f)的情况下运行代码时，根据我的知识，梯度向量似乎是合理的（x轴除外，因为它不在-100到100之间，我也不知道为什么）。但是，当我尝试在功能线上看到这些向量时，出现了问题。我的代码如下：
from numpy import *
import matplotlib.pyplot as plt
x = mgrid[-100:101:1]
f = x**2
Ex = gradient(f)
fig = plt.figure(1)
ax = fig.gca()
ax.quiver(x,Ex)
ax.plot(x,f)
plt.show()
我只是想知道是否有人可以看到我哪里出了问题，对我们的帮助表示感谢。
答案 0 :(得分：0)
看看quiver documentation，您会发现呼叫签名：
quiver(U, V, **kw) quiver(U, V, C, **kw) quiver(X, Y, U, V, **kw) quiver(X, Y, U, V, C, **kw)
这些是理解位置参数的方式。这意味着在您的情况下，将x理解为U，将Ex理解为V，分别是x和y的U和V箭头向量的两个分量。因此，由于没有提供向量的x或y位置，因此它绘制从0到数组长度的箭头，每个箭头都从整数位置开始（在您的情况下为0到200）。
要解决此问题，首先要注意的是quiver的描述是绘制箭头的二维字段。。它是固有的二维功能。因此，为了获得所需的输出，我们必须提供箭头的x和y位置，分别为x和f。而且，它的x和y箭头分量很容易从渐变Ex中计算出来。渐变大致为 dy / dx ，因此，一旦知道了渐变 f'，xy平面中代表它的箭头就是（u，v）=（ l，f'* l），其中 l 是x数组中的间距。
最终，改为使用以下命令进行绘制：
plt.quiver(x,f,np.ones_like(Ex),Ex,angles='xy')
解决了问题。 angles='xy'使箭头从（x，y）指向（x + u，y + v），在这种情况下应该如此。