目录
一、前言
Python本身是一种伟大的通用编程语言，在一些流行的库（numpy，scipy，matplotlib）的帮助下，成为了科学计算的强大环境。本系列将介绍Python编程语言和使用Python进行科学计算的方法，主要包含以下内容：
- Python：基本数据类型、容器（列表、元组、集合、字典）、函数、类
- Numpy：数组创建、数组操作、数组数学、广播
- Matplotlib：2d绘图、3d绘图、图表自定义、多子图和布局、图表自定义、多子图和布局
- IPython：创建笔记本、典型工作流程
二、实验环境
| matplotlib | 3.5.3 | |
| numpy | 1.21.6 | |
| python | 3.7.16 |
- 运行下述命令检查Python版本
python --version - 运行下述代码检查Python、NumPy、Matplotlib版本
import sys
import numpy as np
import matplotlib
print("Python 版本:", sys.version)
print("NumPy 版本:", np.__version__)
print("matplotlib 版本:", matplotlib.__version__)
三、Matplotlib详解
1、2d绘图类型
2d绘图（上）：折线图、散点图、柱状图、直方图、饼图_QomolangmaH的博客-CSDN博客
https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132872575?spm=1001.2014.3001.5501
2d绘图（下）：箱线图、热力图、面积图、等高线图、极坐标图_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132890656?spm=1001.2014.3001.5501
2、3d绘图类型
0. 设置中文字体
import matplotlib
matplotlib.rcParams['font.family'] = 'Microsoft YaHei' # 设置为微软雅黑字体
matplotlib.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 设置中文字体为黑体若不进行该设置，会报错字体缺失
1. 3D线框图（3D Line Plot）
3d绘图类型（1）：线框图（Wireframe Plot）_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132890293?spm=1001.2014.3001.5501
2. 3D散点图（3D Scatter Plot）
3d绘图类型（2）3D散点图（3D Scatter Plot）_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132891434?spm=1001.2014.3001.5501
3. 3D条形图（3D Bar Plot）
3d绘图类型（3）3D条形图（3D Bar Plot）_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132890907?spm=1001.2014.3001.5502
4. 3D曲面图（3D Surface Plot）
3d绘图类型（4）3D曲面图（3D Surface Plot）_QomolangmaH的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/132891652?spm=1001.2014.3001.5501
5. 3D等高线图（3D Contour Plot）
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# 数据准备
x = np.linspace(-5, 5, 100) # x轴数据范围
y = np.linspace(-5, 5, 100) # y轴数据范围
x_mesh, y_mesh = np.meshgrid(x, y) # 创建网格
z = np.sin(np.sqrt(x_mesh**2 + y_mesh**2)) # 曲面高度
# 创建3D图形对象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# 绘制3D等高线图
ax.contour3D(x_mesh, y_mesh, z, 50, cmap='viridis')
# 设置坐标轴标签
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
# 显示图形
plt.show()x和y数组分别表示等高线图的x和y轴数据范围。通过使用np.linspace函数在指定范围内生成100个均匀分布的数据点。- 创建了一个3D图形对象，并将其添加到子图中。
- 使用
ax.contour3D函数绘制了3D等高线图。x_mesh、y_mesh和z参数分别表示等高线图的x、y和z坐标数据。50参数表示等高线图的轮廓线数量（可以根据需要调整）。cmap='viridis'参数指定了颜色映射方案。
- 使用
ax.set_xlabel、ax.set_ylabel和ax.set_zlabel函数设置了坐标轴的标签。 - 运行示例代码后，将看到一个3D等高线图，其中等高线的位置和形状由
z数组确定。
