python - 重构代码以便使用 3 个值来制作绘图和元组索引必须是整数，而不是 float

Question

我有一个代码，其中对于 3 个不同的 D 值，我有 3 个不同的 dx 值，因此，3 个不同的图。

我想做一个将所有 3 个图合而为一的图。

...
D=(0.133e-4,0.243e-4,0.283e-4)

dx=sc.zeros(3)
    for i in D:
        dx[i]=sc.sqrt(D[i]*dt/M)

        plt.ion()
        while n<N:
            Vw_n=Vw_n1
            C_n=C_n1
            R2=(Vw_n+B1)/(Vw_0+B1)
            Cc=C_n1[0]/C0
            F2_1=10000/3*Pw*A*(C0*Vw_0/Vw_n1-C_n[1])
            dV=F2_1*dt
            Vw_n1=Vw_n+dV
            C_n1[0]=C0*Vw_0/Vw_n1
            F_i_2=-D[i]/dx[i]*(C_n[1:7]-C_n[0:6])
            C_n1[0:6]=C_n[0:6]-F_i_2*A*dt/(L/(V0/A)*V0/5)
            n+=1
            ttime=n*0.02*1000

            #-----PLOT AREA---------------------------------#

            mylabels=('T=273','T=293','T=298')
            colors=('-b','or','+k')

            if x==1:
                plt.plot(ttime,R2,mylabels[i],colors[i])
            elif x==2:
                plt.plot(ttime,Cc,mylabels[i],colors[i])
            plt.draw()
            plt.show()

----------可运行--------------------------

import scipy as sc
import matplotlib.pyplot as plt


def graph(x):

    A=1.67e-6  
    V0=88e-12 
    Vw_n1=71.7/100*V0 
    Pw=0.22   
    L=4e-4
    B1=V0-Vw_n1   

    C7=0.447e-3  



    dt=0.2e-4
    M=0.759e-1

    C_n1=sc.zeros(7)
    C_n1[0:6]=0.290e-3
    C_n1[6]=0.447e-3


    C0=C_n1[0]
    Vw_0=Vw_n1

    N=2000 
    n =1
    D = ,0.243e-4
    dx = sc.sqrt(D*dt/M)

        plt.ion()
        while n<N:
            Vw_n=Vw_n1
            C_n=C_n1
            R2=(Vw_n+B1)/(Vw_0+B1)
            Cc=C_n1[0]/C0
            F2_1=10000/3*Pw*A*(C0*Vw_0/Vw_n1-C_n[1])
            dV=F2_1*dt
            Vw_n1=Vw_n+dV
            C_n1[0]=C0*Vw_0/Vw_n1
            F_i_2=-D/dx*(C_n[1:7]-C_n[0:6])
            C_n1[0:6]=C_n[0:6]-F_i_2*A*dt/(L/(V0/A)*V0/5)
            n+=1
            ttime=n*0.02*1000

            #-----PLOT AREA---------------------------------#


            if x==1:
                plt.plot(ttime,R2)
            elif x==2:
                plt.plot(ttime,Cc)
            plt.draw()
            plt.show()

我的问题是我想绘制(ttime，R2)和(ttime，Cc)。但我不知道如何为 D(和 dx)的 3 个不同值调用 R2 和 Cc。

另外，我犯了一个错误:元组索引必须是整数，而不是 float

在 dx[i]=sc.sqrt(D[i]*dt/M)。

谢谢!

Answer 1

考虑这些行:

D=(0.133e-4,0.243e-4,0.283e-4)
for i in D:
    dx[i]=sc.sqrt(D[i]*dt/M)

i 是一个 float 。它不能用作元组D 的索引。(D[i] 没有意义。)

也许你的意思是

D=(0.133e-4,0.243e-4,0.283e-4)
for i, dval in enumerate(D):
    dx[i] = sc.sqrt(dval*dt/M)

或者，简单地说

import scipy as sc
D = sc.array([0.133e-4,0.243e-4,0.283e-4])
dx = sc.sqrt(D*dt/M)

<小时/>

• 不要为每个点调用一次plt.plot。这条路通向行为迟缓。相反，累积整条曲线的值(value)数据点，然后为整个曲线调用一次 plt.plot。
• 要在同一个图形上绘制 3 条曲线，只需调用 plt.plot 3 次即可。在调用 plt.show() 之前先执行此操作。
• 当您为 x 输入 1 时，while not flag 循环并未结束，因为 if x==2 应该是 elif x==2。
• 要对 matplotlib 绘图进行动画处理，您仍应尽量避免多个调用plt.plot。相反，使用一次 plt.plot 来制作 Line2D对象，然后通过调用更新底层数据line.set_xdata 和 line.set_ydata。请参阅Joe Kington's example这个例子来自 matplotlib docs .

<小时/>

import scipy as sc
import matplotlib.pyplot as plt

def graph(x):
    plt.ion()
    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
    lines = []
    D = (0.133e-4, 0.243e-4, 0.283e-4)
    temperatures = ('T = 273','T = 293','T = 298')
    N = 2000
    linestyles = ('ob', '-r', '+m')
    for dval, linestyle, temp in zip(D, linestyles, temperatures):
        line, = ax.plot([], [], linestyle, label = temp) 
        lines.append(line)
    plt.xlim((0, N*0.02*1000))        
    if x == 1:
        plt.ylim((0.7, 1.0))
    else:
        plt.ylim((1.0, 1.6))
    plt.legend(loc = 'best')        
    for dval, line in zip(D, lines):
        A = 1.67e-6
        V0 = 88e-12
        Vw_n1 = 71.7/100*V0
        Pw = 0.22
        L = 4e-4
        B1 = V0-Vw_n1
        C7 = 0.447e-3
        dt = 0.2e-4
        M = 0.759e-1
        C_n1 = sc.zeros(7)
        C_n1[0:6] = 0.290e-3
        C_n1[6] = 0.447e-3
        C0 = C_n1[0]
        Vw_0 = Vw_n1

        tvals = []
        yvals = []
        dx = sc.sqrt(dval*dt/M)
        for n in range(1, N+1, 1):
            Vw_n = Vw_n1
            C_n = C_n1
            R2 = (Vw_n+B1)/(Vw_0+B1)
            Cc = C_n1[0]/C0
            F2_1 = 10000/3*Pw*A*(C0*Vw_0/Vw_n1-C_n[1])
            dV = F2_1*dt
            Vw_n1 = Vw_n+dV
            C_n1[0] = C0*Vw_0/Vw_n1
            F_i_2 = -dval/dx*(C_n[1:7]-C_n[0:6])
            C_n1[0:6] = C_n[0:6]-F_i_2*A*dt/(L/(V0/A)*V0/5)
            tvals.append(n*0.02*1000)
            yvals.append(R2 if x == 1 else Cc)
            if not len(yvals) % 50:
                line.set_xdata(tvals)
                line.set_ydata(yvals)
                fig.canvas.draw()

if __name__ == "__main__":
    flag = False
    while not flag:
        try:
            x = int(raw_input("Give a choice 1  or 2  : "))
            flag = True
            if x == 1:
                plt.title('Change in cell volume ratio as a function of time \n\
                at various temperatures')
                plt.xlabel('Time')
                plt.ylabel('Ceil volume ratio (V/V0)')
                graph(x)
            elif x == 2:
                plt.title('Increase of solute concentration at various temperatures')
                plt.xlabel('Time')
                plt.ylabel('Solute concentration in the Ceil (Cc)')
                graph(x)
            else:
                flag = False
                print("You must input 1 or 2")
        except ValueError:
            print("You must input 1 or 2")
    raw_input('Press a key when done')