MATLAB学习笔记(三)——绘图之二维曲线

MATLAB绘图一

二维曲线

plot函数

1. plot(x,y)

2. plot(x) 横坐标是向量x的下标

   当x是复数向量，则分别以该向量元素的实部和虚部为横纵坐标绘制

3. plot(x,y) 函数参数的变化形式

   • 当x是向量，y是矩阵时，

     • 如果y的列数等于x的长度，则以向量x为横坐标，以y的每个行向量为纵坐标绘制曲线，曲线的条数等于y的行数
     • 若y的行数等于x的长度，则以x为横坐标，y的每个列向量为纵坐标绘制曲线，曲线的条数等于y的列数

   • x，y为同型矩阵

     以x，y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数

4. 含多个输入参数的plot函数

   plot(x1,y1,x2,y2,……，xn，yn)

5. 含选项的plot函数

   plot(x,y,选项)

   

fplot函数

1. 基本用法

   fplot(f,lims,选项) f表示一个函数，通常采用函数句柄的形式

   lims 表示x轴的取值范围，用二元向量[xmin,xmax]描述，默认值为[-5,5]

2. 双输入函数参数的用法

   fplot(funx,funy,tlims,选项)

   其中，funx，funy代表函数，通常采用函数句柄的形式，tlims为参数函数funx和funy的自变量的取值范围，用二元向量[tmin，tmax]描述

   >> fplot(@(x) sin(1./x),[0,0.2],'b')
   >> plot(x,y)
   >> fplot(@(t) t.*sin(t),@(t) t.*cos(t),[0,10*pi],'r')
   

   

绘制图形的辅助操作

图形标注

• titile （图形标题）

  1. 常规

     >> x=-2*pi:0.05:2*pi;
     >> y=sin(x);
     >> plot(x,y)
     >> plot(x,y);
     >> title('y=sin(x)')
     >> plot(x,y)
     >> title({'MATLAB','y=sin(x)'})
     

  2. 用LaTex格式控制符

     >> title('y=cos{\omega}t')  %y=cosωt
     >> title('y=e^{axt}')		%y=e^axt
     >> title('X_{1}{\geq}X_{2}')%x1>=x2
     >> title('{\bf y=cos{\omega}t+{\beta}}')%y=cosωt+β
     

     基本字符说明：
     \bf 加粗
     \it 斜体
     \rm 正
     \leq <=
     \geq >=

  3. 含属性设置的title函数

     • Color属性

       >> title('y=cos{\omega}t','Color','r')
       

     • FontSize属性 默认字号11

       >>  title('y=cos{\omega}t','FontSize',24)
       

• xlabel x轴说明

  >> x=-2*pi:0.05:2*pi;
  >> y=sin(x);
  >> plot(x,y)
  >> title('y=sin(x)')
  >> xlabel('-2\pi\leq x\leq 2\pi')
  

• ylabel y轴说明

• text x、y图形说明

  text(x,y,说明)

  gtext(说明)

  >> text(-2*pi,0,'-2{\pi}')
  >> text(3,0.28,'\leftarrow sin(x)')
  

• legend 图例1、图例2……

  >> x=linspace(0,2*pi,100);
  >> plot(x,[sin(x);sin(2*x);sin(3*x)])
  >> legend('sin(x)','sin(2x)','sin(3x)')
  

坐标控制

1. axis函数

   1. >>axis([-pi,pi,-4,4])  %纵横坐标控制在-4，4之间
      

   2. 其他用法

      • axis equal :纵、横坐标轴采用等长刻度
      • axis square ：产生正方形坐标系（默认为矩形）
      • axis auto ：使用默认设置
      • axis off ：不显示坐标轴
      • axis on ： 显示坐标轴

2. 给坐标系加网格和边框

   • grid on
   • grid off
   • grid 默认无网格
   • box on /off box 默认有边框

图形保持

1. hold on
2. hold off

图形窗口的保持

• 子图：同一图形窗口中的不同坐标系下的图形称为子图

• subplot函数

  subplot(m,n,p) 其中，m和n指定将图形窗口分为m×n个绘图区，p指当前活动取

图形窗口的分割

其他形式的二维曲线图

对数坐标图

1. semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2，···)

2. semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2，···) 半对数

3. loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2，···) 全对数

   >> x=0:0.1:10;
   >> y=1./x;
   >> subplot(2,2,1);
   >> plot(x,y)
   >> title('plot(x,y)');
   >> subplot(2,2,2);
   >> semilogx(x,y)
   >> title('semilogx(x,y)');grid on
   >> subplot(2,2,3);
   >> semilogy(x,y)
   >> title('semilogy(x,y)');grid on
   >> subplot(2,2,4);
   >> loglog(x,y)
   >> title('loglog(x,y)');grid on
   

   

极坐标图

​ polar(theta,rho,选项)

>> t=0:pi/100:2*pi;
>> r=1-sin(t);
>> subplot(1,2,1)
>> polar(t,r)
>> subplot(1,2,2)
>> t1=t-pi/2;
>> r1=1-sin(t1);
>> polar(t,r1)

统计图

条形图类图形

1. 条形图

   bar函数 bar(y,style) y是数据，选项style用于指定分组排列模式

   “grouped” ：簇状分组 默认 “stacked”：堆积分组

   >> y=[1,2,3,4,5;1,2,1,2,1;5,4,3,2,1];
   >> subplot(1,2,1)
   >> bar(y)
   >> title('Group')
   >> subplot(1,2,2)
   >> bar(y,'stacked')
   >> title('Stack')
   

   

​ bar(x,y,style) x存储横坐标，y存储数据

2. 直方图

   • hist函数 直角坐标系下

     hist(y)

     hist(y,x) y是要统计的数据，x用于指定区间的划分方式

     >> y=randn(500,1);
     >> subplot(2,1,1);
     >> hist(y);
     >> title('高斯分布直方图');
     >> subplot(2,1,2);
     >> x=-3:0.2:3;
     >> hist(y,x);
     >> title('指定区间中心点的直方图')
     

     

   • rose函数 极坐标系下

     rose(theta,x) 用于确定每一区间与原点的角度，x用于指定区间的分布

     >> y=randn(500,1);
     >> theta=y*pi;
     >> rose(theta)
     >> title('在极坐标下的直方图')
     

     

面积类图形

1. 扇形图

   pie函数 pie(x,explode)

   >> score=[5,17,23,9,4];
   >> ex=[0,0,0,0,1];
   >> pie(score,ex)
   >> legend('优秀','良好','中等','及格','不及格','location','eastoutside')
   

   

2. 面积图

   area函数

散点类图形

1. scatter函数：散点图

   scatter(x,y,选项,’filled’)

   >> t=0:pi/50:2*pi;
   >> x=16*sin(t).^3;
   >> y=13*cos(t)-5*cos(2*t)-2*cos(3*t)-cos(4*t);
   >> scatter(x,y,'filled')
   >> scatter(x,y)
   >> scatter(x,y,'rd','filled')
   

   

2. stairs函数：阶梯图

3. stem函数：杆图

矢量类图形

1. compass函数：罗盘图
2. feather函数：羽毛图
3. quiver函数：箭头图
   ​ quiver(x,y,u,v)
4. stairs函数：阶梯图
5. stem函数：杆图