我是一名高中生，沒有編碼經驗，但我嘗試編寫一個 matplotlib 3d 圖形，并以顏色漸變作為第四維來繪制函數圖：f(x) = x^2 + 1對于x的所有實數和復數值 (a + b i ) ，這需要我有四個維度：x的 (x + bi) 的實部 x [現在稱為 X] ， ( x + bi) [現在稱為W]，(y + bi) 的實部y [現在稱為Y]，以及(y + bi) 的虛部bi [現在稱為Z]?；旧?，輸入將為x，格式為(X + W)，輸出將為f(x)，格式為(Y + Z)。我希望圖表具有 X、Y 和 Z 軸，W 表示為圖表表面上的顏色漸變。Z 和 W 是虛數 b*cmath.sqrt(-1)。我想要所有參數的范圍為 (-20, 20)。我的筆記本電腦上有 python 和 anaconda，請幫忙。<3
1 回答
守著星空守著你
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這是我的解決方案：
# Import packages
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # Needed to create 3D plots
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
#%matplotlib notebook # Uncomment this if using Jupyter
# Define function
def fun(x):
# Note: x is a complex() object, and * and + are defined for complex numbers
return x*x + 1
# Create 1x1 figure with 3 axes
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# Define grid of x and w using a step of 0.05
X = W = np.arange(-20.0, 20.0, 0.05)
X, W = np.meshgrid(X,W)
complexVals = X + 1j*W # Convert X/W grid into complex numbers
# Call the function on the complex numbers and extract the real/imag parts
Y_Z = fun(complexVals)
Y = Y_Z.real
Z = Y_Z.imag
# Create colormap for W
color_dimension = W
minn, maxx = color_dimension.min(), color_dimension.max()
norm = matplotlib.colors.Normalize(minn, maxx)
m = plt.cm.ScalarMappable(norm=norm, cmap='jet')
m.set_array([])
fcolors = m.to_rgba(color_dimension)
# Create surface
ax.plot_surface(X, Y, Z, facecolors=fcolors, vmin=minn, vmax=maxx, shade=False,
linewidth=0, antialiased=False)
# Set axis labels
ax.set_xlabel('X (Re)')
ax.set_ylabel('Y (Re)')
ax.set_zlabel('Z = f(x) (Im)')
# Create colorbar and set title
cbr = plt.colorbar(m)
cbr.ax.set_title('W')
# Show plot with colorbar
plt.show()
這是輸出：
但是，如果您使用 Anaconda，我強烈建議將此代碼添加到 Jupyter Notebook 中。這就是你可以獲得交互式情節的原因。
它已經隨 Anaconda 一起安裝，您可以通過jupyter notebook在 Anaconda 提示符中輸入來啟動它。
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