matplotlib 等高线图中的条件函数变化

Question

我想使用 2 变量函数 Z(X,Y) 生成等值线图。但是，我想施加一个条件，当 X 小于/大于某个值时更改函数。这样的更改将允许我仅使用单行plt.contour（即我不想创建两个单独定义的函数，这会导致使用两个单独的绘图命令行）。我继续遇到（我认为的）真理/逻辑错误。我的猜测是 numpy 网格网格的某些方面不符合函数的条件“切换”。下面附上显示该概念的简短代码以及完整的回溯错误。如果有任何不清楚的地方，或者我提供的内容不足以解释我的问题，请随时在下面发表评论。import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltX = np.linspace(0,50,100)Y = np.linspace(0,50,100)X, Y = np.meshgrid(X,Y)def z(x,y):    if x < 20:        return np.sin(x) + np.cos(y)        else:        return np.tan(x * y)Z = z(X,Y)plt.contourf(X, Y, Z)plt.xlabel('x')plt.ylabel('y')plt.colorbar()ValueError                                Traceback (most recent call last)<ipython-input-29-7e200be093e6> in <module>     16      17 ---> 18 Z = z(X,Y)     19      20 plt.figure(figsize=(8,6))<ipython-input-29-7e200be093e6> in z(x, y)      9      10 def z(x,y):---> 11     if x < 20:     12         return np.sin(x) + np.cos(y)     13 ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()```

Answer 1

您可以简单地使用numpy.where().
你必须通过：

• 条件作为第一个参数

• 如果条件为真，则从中选择值作为第二个参数

• 如果条件为假，则从中选择值作为第三个参数

这样，你的z()函数就变成了：

def z(x, y):
    return np.where(x < 20,
                    np.sin(x) + np.cos(y),
                    np.tan(x*y))

生成的情节：

Answer 2

一切都很好，但你必须改变比较np.any(x<20)。这意味着如果 x 的任何元素大于 20。np.all如果您想在数组的每个元素都满足条件时执行此操作，也可以使用 ,

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

X = np.linspace(0,50,100)

Y = np.linspace(0,50,100)

X, Y = np.meshgrid(X,Y)

def z(x,y):

    if np.any(x < 20):

        return np.sin(x) + np.cos(y)

    

    else:

        return np.tan(x * y)

Z = z(X,Y)

plt.contourf(X, Y, Z)

plt.xlabel('x')

plt.ylabel('y')

plt.colorbar()

Answer 3

numpy 数组中的真实性测试是按元素进行的，

import numpy as np

X =  np.array([1,2,3,4])

print(X<3)

输出：[真真假假]

您可以使用.all()或.any()，具体取决于您是否希望所有或任何元素满足条件

print((X<3).all())

输出：假