使用 numpy 以不同的 theta 值返回 r

Question

我需要根据 r 在不同的 theta 值处等于什么来生成一个表。我可以很容易地用 matplotlib 绘制和显示方程，并希望有一种简单的方法：给 numpy theta 变量、我的曲线方程和 viola，返回 r 值我试图查看 numpy 的文档，但很难找到我需要的东西。import matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib as mplimport numpy as npmpl.style.use('default')# Number of Points Ploted# Change this numer to affect accuracy of the graphn = 3000theta = np.linspace(0, 2.0*np.pi, n)def show_grid():  plt.grid(True)  plt.legend()  plt.show()# Setting the range of theta to [0, 2π] for this specific equationtheta4 = np.linspace(0, 2*np.pi, n)# Writing the equationcurve4 = 5*np.cos(64*theta)ax1 = plt.subplot(111, polar=True)ax1.plot(theta4, curve4, color='xkcd:cyan', label='CURVE 4: r = 5cos(64θ), [0, 2π)')ax1.set_ylim(0,5)ax1.set_yticks(np.linspace(0,5,6))show_grid()上面的代码很好地生成了一个图表，但是：我可以使用相同的变量在 theta 处返回 r 吗？

Answer 1

通常不能保证 theta 值数组实际上包含您要查询的值。作为一个例子考虑

theta = np.array([1,2,3,4])

r = np.array([8,7,6,5])

现在您想知道 r at 的值theta0 = 2.5，但由于该值不是它的一部分，theta因此在 中没有对应的值r。

因此，您可能决定在 之后的 theta 处找到 r 的值theta0，在这种情况下，3 是 2.5 之后 theta 中的下一个值，因此您可能正在寻找 r == 6，

theta0 = 2.5

print(r[np.searchsorted(theta, theta0)])   # prints 6

或者您可能想要在 theta 上插入 r 值，在这种情况下，2.5 介于 2 和 3 之间，因此您正在寻找 6.5，它介于 7 和 6 之间，

theta0 = 2.5

print(np.interp(theta0, theta, r))    # prints 6.5

或者更一般地说，你有一个实际的函数，它定义了r(theta). 这里，

theta = np.array([1,2,3,4])

rf = lambda x: -x + 9

r = rf(theta)

print(r)                              # prints [8,7,6,5]

print(rf(theta0))                     # prints 6.5

您的示例的最后一个案例看起来像

theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 3001)

# Writing the equation

r = lambda theta: 5*np.cos(64*theta)

ax1 = plt.subplot(111, polar=True)

ax1.plot(theta, r(theta), label='CURVE 4: r = 5cos(64θ), [0, 2π)')

print(r(np.pi/2))  # prints 5

plt.show()