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 plt

import matplotlib as mpl

import numpy as np

mpl.style.use('default')

# Number of Points Ploted

# Change this numer to affect accuracy of the graph

n = 3000

theta = 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 equation

theta4 = np.linspace(0, 2*np.pi, n)

# Writing the equation

curve4 = 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 = 2.5print(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 = 2.5print(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 + 9r = 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 equationr = 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 5plt.show()