MATLAB - 绘制数组

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数据可视化有助于理解复杂的信息，而 MATLAB 作为一种强大的编程语言，可以将原始数字转换为有意义的视觉表示。

MATLAB 提供了强大的数据可视化工具，绘制数组是将数值信息以图形方式表示的基本技术。无论您是处理一维数组、矩阵还是多维数组，MATLAB 的绘图函数都提供了各种选项来创建有洞察力的可视化效果。

MATLAB 提供了广泛的绘图函数和自定义选项，使用户能够创建各种各样的可视化效果。

在 Matlab 中进行绘图时，我们具有以下优势：

  • 线图、散点图、条形图、直方图、曲面图等满足 Matlab 中不同数据类型和分析需求。
  • 您可以控制颜色、标记、线型、坐标轴属性和注释，从而可以根据特定需求调整绘图。
  • MATLAB 的绘图可以进行交互，允许缩放、平移和数据检查，以便进行更深入的探索。

matlab 中可用的基本绘图函数如下：

  • plot() 函数 - 创建线图以可视化变量或函数之间的关系。
  • scatter() 函数 - 生成散点图，非常适合显示单个数据点。
  • bar() 函数 - 构造条形图，用于比较分类数据。

在 Matlab 中绘制数组

要在 matlab 中绘制数组，我们需要首先创建一个数组。一个用于 X 轴，另一个用于 Y 轴。

让我们以如下所示的简单示例为例：

示例 1

X = [16, 2, 3,13, 5];
Y = [1, 3, 5, 7, 20];

因此，这里 X 现在是将在 X 轴上绘制的坐标，而 Y 数组具有将在 Y 轴上绘制的坐标。

现在 X 和 Y 数组已定义，让我们利用 Matlab 中可用的 plot() 函数来绘制它。

用于绘图的代码如下：

% An array with coordinates that needs to be plotted
X = [16, 2, 3,13, 5];
Y = [1, 3, 5, 7, 20];
% Plotting the array using plot() function
plot(X, Y);

现在让我们在 matlab 中执行代码，这将向我们显示线图，其中 X 中的值绘制在 x 轴上，数组 Y 中的值绘制在 y 轴上。

plotting array

执行后，您可以看到显示绘制值线图的图形。让我们为它添加更多自定义。

首先，让我们为 X 轴和 Y 轴添加标签，现在我们在图形上看不到任何标签。

实现此目的的代码如下所示：

% An array with coordinates that needs to be plotted
X = [16, 2, 3,13, 5];
Y = [1, 3, 5, 7, 20];
% Plotting the array using plot() function
plot(X, Y);

执行后的输出如下：

plot function

要添加标签，只需使用 xlabel 和 ylabel 方法，并使用您希望在轴上看到的标签。

现在让我们使用 legend() 和 title() 方法向上面的图形添加图例和标题。相同的代码如下所示：

% An array with coordinates that needs to be plotted
X = [16, 2, 3,13];
Y = [1, 3, 5, 7];
% Plotting the array using plot() function
plot(X, Y);
xlabel('X-axis');
ylabel('Y-axis');
title('Array Plotting');
legend('coordinates');

当您执行相同操作时，输出如下所示：

coordinates

现在让我们将线绘制转换为虚线，标记为圆圈，颜色为绿色。它的代码 -

% An array with coordinates that needs to be plotted
X = [16, 2, 3,13];
Y = [1, 3, 5, 7];
% Plotting the array using plot() function
plot(X, Y, '--go', 'LineWidth', 1, 'MarkerSize', 4);
xlabel('X-axis');
ylabel('Y-axis');
title('Array Plotting');
legend('coordinates');

执行后的输出为：

array plotting

示例 2

使用数组进行绘图的另一个示例如下所示：

% Generate sample data
x = linspace(0, 10, 100); % Create an array of 100 points from 0 to 10
y = sin(x); % Compute sine values for each point in x

% Plot the data
plot(x, y);
title('Sine Wave');
xlabel('x-axis');
ylabel('sin(x)');

这里 linspace() 生成一个从 0 到 10 的 100 个点的数组。sin() 计算数组中每个点的正弦值。plot() 使用 x 和 y 值创建线图。

title()、xlabel() 和 ylabel() 方法向绘图添加标签和标题。

此示例通过绘制从 0 到 10 的数组 x 相对的 sin 函数来生成正弦波。生成的绘图展示了 x 值与其相应的正弦值之间的关系。

执行后的输出如下：

sin wave

使用数组进行多线绘制

考虑以下我们获得的数据：

x = linspace(0, 10, 100); % Create an array of 100 points from 0 to 10
y1 = sin(x); % Compute sine values for each point in x
y2 = cos(x); % Compute cosine values for each point in x

linspace(0,10,100) 创建一个从 0 到 10 的 100 个点的数组。此外，我们有 sin(x) 和 cos(x)，它们将为 x 中的每个数组值生成正弦值，并为 x 中的每个数组值生成余弦值。

让我们使用 plot() 函数进行绘图。代码如下：

% Generate sample data
x = linspace(0, 10, 100); % Create an array of 100 points from 0 to 10
y1 = sin(x); % Compute sine values for each point in x
y2 = cos(x); % Compute cosine values for each point in x

% Plot both sine and cosine functions
plot(x, y1, 'r--', x, y2, 'b-.');
title('Sine and Cosine');
xlabel('x');
ylabel('y');
legend('sin(x)', 'cos(x)');

当您在 matlab 中执行代码时，输出为：

sine cosine
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