Matlab：数据可视化

Matlab可以绘制二维、三维和四维的数据图形&＃xff0c;并且通过对图形的线型、颜色、标计、观察角度、坐标轴范围等属性的设置&＃xff0c;将大量数据的内在联系及规律表现得更加细腻、完善。

离散数据及离散函数

一个二元实数标量对(x0,y0)(x_0,y_0)(x0​,y0​)可以用平面上的点来表示&＃xff0c;一个二元实数标量数组[(x1,y1)(x2,y2)...(xn,yn)][(x_1,y_1)(x_2,y_2)...(x_n,y_n)][(x1​,y1​)(x2​,y2​)...(xn​,yn​)]可以用平面上的一组点来表示。对于离散函数$Y\&＃61;f(X)$&＃xff0c;当$X$为一维标量数组[x1,x2,...,xn][x_1,x_2,...,x_n][x1​,x2​,...,xn​]时&＃xff0c;根据函数关系可以求出$Y$相应的一维标量[y1,y2,...,yn][y_1,y_2,...,y_n][y1​,y2​,...,yn​]。

当把这两个向量数组在直角坐标系中用点序列来表示时&＃xff0c;就实现了离散函数的可视化。当然&＃xff0c;这些图形上的离散序列所反映的只是$X$所限定的有限点上或是有限区间内的函数关系&＃xff0c;应当注意的是&＃xff0c;Matlab是无法实现对无限区间上的数据的可视化的。

离散数据和离散函数的可视化

代码清单&＃xff1a;discrete_func.m

% 生成两个一维实数数组
X1&＃61;[1 2 4 6 7 8 10 11 12 14 16 17 18 20];
Y1&＃61;[1 2 4 6 7 8 10 8 7 6 4 2 1];
figure(1)
plot(X1,Y1,&＃39;o&＃39;,&＃39;MarkerSize&＃39;,15)X2&＃61;1:20;
Y2&＃61;log(X2); % 根据log函数生成两个一维实数数组
figure(2)
plot(X2,Y2,&＃39;o&＃39;,&＃39;MarkerSize&＃39;,15)


进入代码文件discrete_func.m所在的目录&＃xff0c;并运行该程序&＃xff0c;运行结果如下
连续函数

Matlab是无法画出真正的连续函数的&＃xff0c;因此在实现连续函数的可视化时&＃xff0c;首先必须将连续函数用一组离散自变量上计算函数结果&＃xff0c;然后将自变量数组和结果数组在图形中表示出来。

当然&＃xff0c;这些离散的点还是不能表现函数的连续性的。为了更形象地表现函数的规律及其连续变化&＃xff0c;通常采用以下两种方法。

(1)对离散区间进行更细的划分&＃xff0c;逐步趋近函数的连续变化特性&＃xff0c;直到达到视觉上的连续效果。

(2)把每两个离散点用直线连接&＃xff0c;以每两个离散点的直线来近似表示两点间的函数特性。

连续函数的可视化

代码清单&＃xff1a;continuous_func.m

X1&＃61;(0:12)*pi/6;Y1&＃61;cos(3*X1);
X2&＃61;(0:360)*pi/180;Y2&＃61;cos(3*X2);
figure(1);
subplot(2,2,1);plot(X1,Y1,&＃39;o&＃39;,&＃39;MarkerSize&＃39;,3);
xlim([0 2*pi]);
subplot(2,2,2);plot(X1,Y1,&＃39;LineWidth&＃39;,2);
xlim([0 2*pi]);
subplot(2,2,3);plot(X2,Y2,&＃39;o&＃39;,&＃39;MarkerSize&＃39;,3);
xlim([0 2*pi]);
subplot(2,2,4);plot(X2,Y2,&＃39;LineWidth&＃39;,2);
xlim([0 2*pi]);


运行程序&＃xff0c;结果如下