Python绘图示例程序中的几个语法糖果你知道吗
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01 示例函数
1.1 代码及结果
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
def midpoints(x):
sl = ()
for i in range(x.ndim):
x = (x[sl + np.index_exp[:-1]] + x[sl + np.index_exp[1:]]) / 2.0
sl += np.index_exp[:]
return x
# prepare some coordinates, and attach rgb values to each
r, theta, z = np.mgrid[0:1:11j, 0:np.pi*2:25j, -0.5:0.5:11j]
x = r*np.cos(theta)
y = r*np.sin(theta)
rc, thetac, zc = midpoints(r), midpoints(theta), midpoints(z)
# define a wobbly torus about [0.7, *, 0]
sphere = (rc - 0.7)**2 + (zc + 0.2*np.cos(thetac*2))**2 < 0.2**2
# combine the color components
hsv = np.zeros(sphere.shape + (3,))
hsv[..., 0] = thetac / (np.pi*2)
hsv[..., 1] = rc
hsv[..., 2] = zc + 0.5
colors = matplotlib.colors.hsv_to_rgb(hsv)
# and plot everything
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
ax.voxels(x, y, z, sphere,
facecolors=colors,
edgecolors=np.clip(2*colors - 0.5, 0, 1), # brighter
linewidth=0.5)
plt.show()
绘制的3D图像
1.2 Python函数
在代码中，包括有以下几个函数值得进一步的探究，以备之后学习和应用。
- np.index_exp：产生array 的索引元组；
- shape() + (3,) : 对于一个元组增加维度；
- 省略号： 自适应数组索引；
语法糖 （Syntactic Sugar）是为了方便编程人员使用的变化的语法，它并不对原来的功能产生任何影响。
比如：
- a[i] : *(a+i)
- a[i][j] : (a+icol +j)
02 数组索引
2.1 省略号
利用省略号，可以自适应匹配前面省略的数组索引。
下面定义了一个3D数字：x。
import sys,os,math,time
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *
x = array([[[1],[2],[3]], [[4],[5],[6]]])
print("x: {}".format(x), "x.shape: {}".format(x.shape))
x: [[[1]
[2]
[3]]
[[4]
[5]
[6]]]
x.shape: (2, 3, 1)
下面通过省略号访问x，可以看到它与前面补齐索引是相同的效果。
x1 = x[...,0]
x2 = x[:,:,0]
print("x1: {}".format(x1),"x2: {}".format(x2))
x1.shape: (2, 1, 3, 1)
x2.shape: (2, 1, 3, 1)
2.2 扩增数组维度
扩增数组维度，可以使用一下两个等效的语法来完成。
x1 = x[:,None,:,:]
x2 = x[:,newaxis,:,:]
print("x1.shape: {}".format(x1.shape), "x2.shape: {}".format(x2.shape))
x1.shape: (2, 1, 3, 1)
x2.shape: (2, 1, 3, 1)
2.3 元组相加
元组可以通过“+”串联在一起：
a = (1,2,3)
b = (1,)
print(a+b)
(1, 2, 3, 1)
实际上对于列表也是可以的：
a = [1,2,3]
b = [1]
print(a+b)
[1, 2, 3, 1]但是list 与 tuple 不能够叠加：
a = [1,2,3]
b = (1,)
print(a+b)
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
/tmp/ipykernel_164/1922126339.py in <module>
5 a = [1,2,3]
6 b = (1,)
----> 7 printt(a+b)
TypeError: can only concatenate list (not "tuple") to list
2.4 一维变二维
import numpy
a = array([1,2,3,4])
b = array([5,6,7,8])
d = numpy.r_[a,b]
print("d: {}".format(d))
d: [1 2 3 4 5 6 7 8]
import numpy
a = array([1,2,3,4])
b = array([5,6,7,8])
d = numpy.c_[a,b]
print("d: {}".format(d))
d: [[1 5]
[2 6]
[3 7]
[4 8]]
总结
在Python中还存在一些有趣的 Syntatic Sugar （语法糖果），在编程的时候可以进一步简化编程的效率。
本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注编程网的更多内容!
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