用 Matplotlib 绘制 Takagi 函数

Question

我一周前开始使用 matplotlib；我正在尝试绘制函数

在哪里

我更改了代码

from math import*
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def phi(x):
    return min(ceil(x) - x, x - floor(x))

n=50
    def f(x):
        return sum([phi(x*2.0**i)/(2.0**i) for i in range (1,n)])

t = np.arange(0.0, 3.0, 0.1)
plt.plot(t, map(f,t))
plt.show()

但它不起作用。我得到的错误是：

File "C:\Documents and Settings\Macedo\Desktop\exem.py", line 15, in <module>
    plt.plot(t, map(f,t))
  File "C:\Python32\lib\site-packages\matplotlib\pyplot.py", line 2459, in plot
    ret = ax.plot(*args, **kwargs)
  File "C:\Python32\lib\site-packages\matplotlib\axes.py", line 3850, in plot
    for line in self._get_lines(*args, **kwargs):
  File "C:\Python32\lib\site-packages\matplotlib\axes.py", line 325, in _grab_next_args
    for seg in self._plot_args(remaining, kwargs):
  File "C:\Python32\lib\site-packages\matplotlib\axes.py", line 302, in _plot_args
    x, y = self._xy_from_xy(x, y)
  File "C:\Python32\lib\site-packages\matplotlib\axes.py", line 242, in _xy_from_xy
    raise ValueError("x and y must have same first dimension")
ValueError: x and y must have same first dimension

Answer 1

问题在于您如何定义变量。例如，您写道：

def phi(x):
    phi = lambda x: min(ceil(x) - x, x - floor(x))

您可以将其定义为

def phi(x):
    return min(ceil(x) - x, x - floor(x))

或

phi = lambda x: min(ceil(x) - x, x - floor(x))

在 Python 中查找函数定义和 lambda 函数。

f 的定义不应在循环中。所以你需要类似的东西

n=50
def f(x):
    return sum([phi(x*2.0**i)/(2.0**i) for i in range (1,n)])

要摆脱“只有长度为 1 的数组可以转换为 Python 标量”的错误，请使用

plt.plot(t, map(f,t))

而不是

plt.plot(t, f(t))

问题是math.ceil 需要一个标量，并且不对数组进行元素操作，这正是您想要的。所以map 现在将在t 上以元素方式运行f。

所以最后，我使用的代码是：

from math import *
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def phi(x):
    return min(ceil(x) - x, x - floor(x))

n=50
def f(x):
    return sum([phi(x*2.0**i)/(2.0**i) for i in range (1,n)])

t = np.arange(0.0, 3.0, 0.1)
plt.plot(t, map(f,t))
plt.show()

输出是

这是在 Python 2.7.2 中。正如@ThomasK 所建议的，对于 Python 3，您可能需要 list(map(f,t))。