实验绘图及简单科学计算.docVIP

实验二 绘图及简单科学计算 主要内容： 绘图简介 科学计算，曲线拟合与插值 绘图简介 MATLAB不但擅长于矩阵相关的数值运算，也适合用各种科学可视化（Scientific visualization）。下面介绍MATLAB基本二维和三维的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、打印及保存。plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x及y坐标。下例可画出一条正弦曲线： ? x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x坐标 ? y=sin(x); % 对应的y坐标 ? plot(x,y); 若要画出多条曲线，只需将坐标对依次放入plot函数即可： ? plot(x, sin(x), x, cos(x)); 若要改变颜色，在坐标对后面加上相关字符串即可： ? plot(x, sin(x), c, x, cos(x), g); 若要同时改变颜色及线型（Line style），也是在坐标对后面加上相关字符串即可： ? plot(x, sin(x), co, x, cos(x), g*); plot绘图函数的参数 字符 颜色 字符 图线型态 黄色 . 点 k 黑色 o 圆 w 白色 x x b 蓝色 + + g 绿色 * * r 红色 - 实线 c 亮青色 : 点线 m 锰紫色 -. 点虚线 -- 虚线 图形完成后，我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整坐标轴的范围： ? axis([0, 6, -1.2, 1.2]); MATLAB也可对图形加上各种注解与处理： ? xlabel(Input Value); % x轴注解 ? ylabel(Function Value); % y轴注解 ? title(Two Trigonometric Functions); % 图形标题 ? legend(y = sin(x),y = cos(x)); % 图形注解 ? grid on; % 显示格线 用subplot来同时画出数个小图形于同一个窗口之中： ? subplot(2,2,1); plot(x, sin(x)); %把窗口分成2*2个子窗口,在第一个子窗口绘图 ? subplot(2,2,2); plot(x, cos(x)); %在第二个子窗口绘图 ? subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x)); %在第三个子窗口绘图 ? subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x)); %在第四个子窗口绘图 MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。 Bar 长条图 Errorbar 图形加上误差范围 Fplot 较精确的函数图形 Polar 极坐标图 Hist 累计图 Rose 极坐标累计图 Stairs 阶梯图 以下我们针对每个函数举例。 当数据点数量不多时，条形图是很适合的表示方式： ? close all; % 关闭所有的图形窗口 ? x=1:10; ? y=rand(size(x)); ? bar(x,y); 如果已知数据的误差量，就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做数据的误差量： ? x = linspace(0,2*pi,30); ? y = sin(x); ? e = std(y)*ones(size(x)); ? errorbar(x,y,e) 对于变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进行较密集的取样，如下例： ? fplot(sin(1/x), [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围 若要产生极坐标图形，可用polar： ? theta=linspace(0, 2*pi); ? r=cos(4*theta); ? polar(theta, r); 对于大量的数据，我们可用hist来显示数据的分布情况和