python jupyter notebook으로 기본 그래프 그리기

그래프 그리기 필기.ipynb

http://localhost:8888/notebooks/%EA%B7%B8%EB%9E%98%ED%94%84%20%EA%B7%B8%EB%A6%AC%EA%B8%B0%20%ED%95%84%EA%B8%B0.ipynb

In [1]:

 

import pandas as pd

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

%matplotlib inline

. . .

그래프 그리기

In [2]:

np.random.seed(2)          #난수를 고정 랜덤을 해도 seed가 1인 랜덤 숫자의 패던을 로드 하겟다는 의미

. . .

In [3]:

x=np.arange(10)

. . .

In [4]:

y=np.random.rand(10)

. . .

In [5]: 

print(x)

print(y)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

[0.4359949  0.02592623 0.54966248 0.43532239 0.4203678  0.33033482
 0.20464863 0.61927097 0.29965467 0.26682728]

. . .

그래프 작성

In [6]: 

plt.plot(x,y)

plt.show()

. . .

3차 함수 그래프 만들기

In [7]:

 

def f(x):

    return (x-2)*x*(x+2)

. . .

In [8]:

x=np.arange(-3,3.5,0.5)                #같은 의미로 np.linspace(시작할범위,끝날범위,범위구간에서 몇개의 구간으로 나눌것인가?)

print(x)

[-3.  -2.5 -2.  -1.5 -1.  -0.5  0.   0.5  1.   1.5  2.   2.5  3. ]

. . .

그래프 작성

In [9]:

 

plt.plot(x,f(x))

plt.show()

. . .

그래프 좀더 자세하게 그리기

In [10]:

 

plt.plot(x,f(x),color ='black',label='$w=2$')

plt.legend(loc="upper left")                         #범례표시와 범례위치

plt.ylim(-15,15)                                     #y축 범위

plt.title('$f(x)$')                                  #제목

plt.xlabel('$x$')                                    #x라벨

plt.ylabel('$y$')                                    #y라벨

plt.grid(True)                                       #그리드 설정 >> 표에 실선을 표시할건지?말건지 유(True)무(False)

plt.show()

. . .

color : 색 이름¶

색상 종류: r:빨강 b:파랑 g:녹색 c:시안 m:마젠타 y:노랑색 k:검정 w:흰색

label = '문자열'¶

범례위치 loc : upper right(left):오른쪽 위 , lower right(left):오른쪽 아래¶

그래프 영역 정하기

plt.figure(figsize=(w,h)) >> 전체 영역의 크기를 정한다¶

w: 가로의 길이

h: 세로의 길이

색다른 그래프 만들기¶

In [11]:

def f1(x0,x1):

    r =2*x0**2+x1**2

    ans = r*np.exp(-r)

    return ans

. . .

In [12]:

xn =9

. . .

In [13]:

x0 = np.linspace(-2,2,xn)

x1=np.linspace(-2,2,xn)

y=np.zeros((len(x0),len(x1)))

. . .

In [14]:

 

for i0 in range(xn):

    for i1 in range(xn):

        y[i1,i0]=f1(x0[i0],x1[i1])

. . .

In [15]:

print(np.round(y,1))

[[0.  0.  0.  0.  0.1 0.  0.  0.  0. ]
 [0.  0.  0.1 0.2 0.2 0.2 0.1 0.  0. ]
 [0.  0.  0.1 0.3 0.4 0.3 0.1 0.  0. ]
 [0.  0.  0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.  0. ]
 [0.  0.  0.3 0.3 0.  0.3 0.3 0.  0. ]
 [0.  0.  0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.  0. ]
 [0.  0.  0.1 0.3 0.4 0.3 0.1 0.  0. ]
 [0.  0.  0.1 0.2 0.2 0.2 0.1 0.  0. ]
 [0.  0.  0.  0.  0.1 0.  0.  0.  0. ]]

. . .

1) pcolor 그래프 작성

In [16]:

 

plt.figure(figsize=(4,3))

plt.bone()               #plt.gray():회색음영 , plt.jet():빨주노초파래트, plt.pink():핑크음영 , plt.bone():남색음영

plt.pcolor(y)

plt.colorbar()

plt.show()

. . .

2) surface 그래프

In [17]:

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

. . .

In [18]:

xx0,xx1 = np.meshgrid(x0,x1)                # 2차원 배열을 만들어준다

. . .

In [19]:

plt.figure(figsize=(8,8))

ax=plt.subplot(1,1,1,projection='3d')        # 3차원으로 만들려면 projection을 3d 라고 지정해줘야한다

ax.plot_surface(xx0,xx1,y,rstride=1,cstride=1,alpha=0.3,color='blue',edgecolor='black')

#rstride 와 cstride 는 자연수를 부여해 가로 및 세로로 몇개의 선을 긋는지 지정할수 잇다 수가 적을수록 간격이 조밀해진다

#alpha는 면의 불투명도를 의미한다 1에 가까울수록 불투명해진다

ax.set_zticks((0,0.2))

#z의 축의 눈금을 0과 0.2로 제한하고잇다

ax.view_init(70,-95)

#3차원 그래프의 방향을 조절해준다

#인수1은 상하 회전각도 0으로 지정하면 앞에서 본모양 90도는 위에서 본모양

#인수2는 좌우 회전각도 양수를 입력하면 시계방향으로 음수를 부여하면 반시계방향

plt.show()

. . .

 

3)contour 그래프 그리기(등고선)

In [20]:

xn=50

x0=np.linspace(-2,2,xn)

x1=np.linspace(-2,2,xn)

y=np.zeros((len(x0),len(x1)))

for i0 in range(xn):

    for i1 in range(xn):

        y[i1][i0]=f1(x0[i0],x1[i1])

. . .

In [21]:

xx0,xx1=np.meshgrid(x0,x1)                    # 2차원 배열을 만들어준다

. . .

In [22]:

plt.figure(1,figsize=(8,8))

cont=plt.contour(xx0,xx1,y,5,colors='black')  #숫자 5는 등고선의 높이를 5단계로 주엇다

cont.clabel(fmt='%3.2f',fontsize=8)           #등고선에 숫자을 넣는것을 지정한다

plt.xlabel('$x_0$',fontsize=14)               #fontsize로 문자의 크기를 지정한다

plt.ylabel('$x_1$',fontsize=14)               #fontsize로 문자의 크기를 지정한다

plt.show()

. . .

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