MATLAB基础教程（10）——二维中的数据可视化

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MATLAB数据可视化

绘图

在同一个figure里面绘制多个图形

本期小结

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MATLAB数据可视化

绘图

绘制图形（二维）一般使用plot函数，这个函数一般能满足很多画图的功能了，比如我们能绘制一个函数图像：

代码如下：

%% 使用plot绘图

clear all;

syms x; % 声明一个符号x

x = 0:0.01:20; % 给定范围

f = sin(x); % 声明函数

figure; % 打开绘图窗口

plot(f); % 画图

title('y=sinx');

里面的知识之前都涉及到了，大家还有没有印象。

除了绘制函数，也能绘制矩阵，还记得怎么定义一个矩阵吗？忘了的小伙伴们可以看下面的代码回忆一下

%% 绘制矩阵图像

clear all;

A = [4 1 -2;

2 2 1;

3 1 -1]; % 定义一个矩阵

figure;

plot(A);

title('一个矩阵');

大家不妨先设想一下，如果是你来设计软件，你怎么去绘制一个矩阵的图像呢？

在matlab中，它们的解决方案是使用折线图绘制矩阵，横坐标代表第几个，每一行用一条线表示，纵坐标表示某个横坐标处的高度，下面是绘制的图像：

下面以函数为例，现在我感觉这个线不行，我想换成虚线、换成其他颜色，甚至我想用其他符号代替，怎么办呢？下面有个表格：

假设我想用青色、虚线，用o画一条线，那么我的参数应该是这样的（参数在plot里面）：

'--oc'或'o--c'或'c--o'或其他，不区分顺序，并且也可以省略其中任意个，例如我的程序：

%% 使用plot绘图

clear all;

syms x; % 声明一个符号x

x = 0:0.01:20; % 给定范围

f = sin(x); % 声明函数

figure; % 打开绘图窗口

plot(f,'o--c'); % 画图

title('y=sinx o--c');

在同一个figure里面绘制多个图形

我们经常遇到一些情况，需要在同一幅图里面比较多个函数，这就需要画在一起来对比，比如我们比较tanx和sinx和x在0-pi/2之间的大小时，这时候需要做如下处理，我们就能很轻易地看出tanx>x>sinx这个结论了（0

此时的代码如下（范围我为什么不写pi/2呢，大家可以试一下，tanx在->pi/2时趋于无穷大）：

%% 同时绘制多个函数在一起

clear all;

syms x;

x = 0:0.01:pi/3; % 设置x的取值范围

% f = [sin(x);

% tan(x);

% x]; % 定义一个函数的矩阵

f = [sin(x);tan(x);x];

figure;

plot(x, f);

注意，这里我的plot的参数是两个，之前，参数是一个，只有一个 f 传了进去，其实，之前使用plot传递一个参数，画的图是一个向量的图，因为f 里面存储的是x区间对应的取值。

比如上面代码，x = 0:0.01:pi/3，意思是，在0-pi/3的范围中，从0开始，每隔0.01取值，所以x是一个一维的数组:

[0, 0.01, 0.02 ...............................]

所以f 存储的仅仅是每个x 值对应的函数结果，而此时调用plot，绘制的是这个向量。

此时，我们使用 plot(x, f)，绘制的不再是向量了，而是一组坐标，第一个是横坐标，第二个是纵坐标，所以我们把x 放在第一个参数位置，f 放在第二个参数位置，如果上面代码中使用 plot(f, x)，则会是这样的图形：

因为此时plot 将 f 作为横坐标，x 作为纵坐标来绘制图形，所以你会看到一个和上面的图像关于 y=x 对称的图像。

但是，plot(x, f) 绘图的本质仍然是对这 x 区间里的很多点的绘制。

我们使用x = 0: 0.5: pi/3 和 x = 0:0.001:pi/3 两种区间的图像是截然不同的：

 

出现这种现象的原因，主要就是打点的问题了，在第一种里，x仅仅取到了三个点：

而后面的 x = 0:0.001:pi/3 则取到了上千个打点处，

而我们上数学课时也都知道，画的点越多，连接各点画出来的图形越光滑、精确，这就是这两个图像出现的原因。

本期小结

相比于前几期的内容，本期内容似乎有点轻松，但是我感觉也算是讲清楚了plot的用法（至少现阶段绝对是够用了，并且能准确的理解里面的内容），下面来小结一下吧：

1. 学会了使用plot绘制一个向量
2. 学会了使用plot绘制一个函数图像
3. 学会了使用plot绘制一个矩阵的折线图
4. 学会了绘制多个函数在同一个图像中
5. 懂得了x 和函数 f 的实质内容
6. 学会了定制绘图的曲线样式。