python - 使用 matplotlib 和 numpy 绘制方程

Question

我想绘制一个方程，其中 x 轴代表时间 t，y 轴代表变量 n.现在，n 的公式为 n =((np.log(t)*10**6)/np.log(2)) + 1 以及最大时间我的图表上是自大爆炸理论以来的时间(以秒为单位)，即 4.35 x 10**17 秒。

我尝试过这个:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def graph(formula, x_range):  
    y = np.array(x_range)  
    x = eval(formula)
    plt.plot(x,y)  
    plt.show() 

graph(((np.log(x)*10**6)/np.log(2)) + 1, range(0, 4.35*10**17 ))

这似乎不起作用。关于如何实现这一目标有什么想法吗？

Answer 1

这里有几个问题:

• 范围应该在整数上定义；
• 该范围将生成的项目数量太大，您必须采取巨大的步骤；
• 公式取 x作为变量，但您似乎定义了 np.array(x_range) 在 y ；更重要的是
• 您使用eval(..) ，但是eval(..) 通常是一个字符串或另一个可以解析的对象；
• 你不给graph(..)将公式作为第一个元素:在 Python 调用 graph(..) 之前它首先评估操作数。

在我看来，实现这一目标的最佳方法是使用 lambda 表达式:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def graph(formula, x_range):  
    <b>x = </b>np.array(x_range)
    #^ use x as range variable
    <b>y = </b>formula(<b>x</b>)
    #^          ^call the lambda expression with x
    #| use y as function result
    plt.plot(x,y)  
    plt.show() 

graph(<b>lambda x : </b>((np.log(x)*10**6)/np.log(2)) + 1, range(0, <b>435*10**15,10**12</b>))
#     ^use a lambda expression                               ^range over integers
#                                                             take huge steps

这会生成以下图像:

编辑:

根据您的评论，您希望 y 轴上的时间和 x 轴上的函数，这可以简单地通过分配来实现强>到其他变量，例如:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def graph(formula, x_range):  
    <b>y = </b>np.array(x_range)
    <b>x = </b>formula(<b>y</b>)
    plt.plot(x,y)  
    plt.show() 

graph(lambda x : ((np.log(x)*10**6)/np.log(2)) + 1, range(0,435*10**15,10**12))

请注意，您不需要更改 lambda 表达式中的变量名称:实际上，当您调用 lambda 表达式时，local x只是 y调用者的。