Python画角型误差图
概述
在数据分析和可视化的过程中，角型误差图是一种常见的图表类型，用于展示数据的偏差和误差范围。本文将教会你如何使用Python来实现画角型误差图的过程。
流程概览
下面是整个实现角型误差图的流程概览，我们将按照以下步骤逐一介绍。
| 步骤 | 代码 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | import matplotlib.pyplot as plt |
导入matplotlib库 |
| 2 | import numpy as np |
导入numpy库 |
| 3 | x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100) |
创建一个包含100个点的角度数组 |
| 4 | y = np.sin(x) |
计算sin函数的值 |
| 5 | error = np.random.normal(0, 0.1, 100) |
创建一个包含100个误差值的数组 |
| 6 | y_with_error = y + error |
将误差值添加到原始数据中 |
| 7 | plt.plot(x, y_with_error, 'bo', label='Data') |
画出带有误差的数据点 |
| 8 | plt.plot(x, y, 'r-', label='True Function') |
画出真实的函数曲线 |
| 9 | plt.fill_between(x, y_with_error - error, y_with_error + error, color='gray', alpha=0.5) |
用灰色填充误差范围 |
| 10 | plt.legend() |
添加图例 |
| 11 | plt.xlabel('x') |
添加x轴标签 |
| 12 | plt.ylabel('y') |
添加y轴标签 |
| 13 | plt.title('Angle Error Plot') |
添加标题 |
| 14 | plt.show() |
显示图像 |
详细步骤解释
步骤1：导入matplotlib库
首先，我们需要导入matplotlib库来进行图形绘制。使用以下代码导入该库：
import matplotlib.pyplot as plt
步骤2：导入numpy库
我们还需要导入numpy库来进行数学运算和生成数组。使用以下代码导入该库：
import numpy as np
步骤3：创建角度数组
使用linspace函数创建一个包含100个点的角度数组。这个数组将从0到2π（一个完整的周期）进行均匀分布。
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
步骤4：计算sin函数的值
使用numpy库中的sin函数来计算正弦函数的值，并将结果保存在一个数组中。
y = np.sin(x)
步骤5：创建误差数组
使用np.random.normal函数来生成一个包含100个误差值的数组。这个函数会在给定的均值和标准差范围内随机生成值。
error = np.random.normal(0, 0.1, 100)
步骤6：添加误差值
将误差值添加到原始数据中，得到带有误差的数据数组。
y_with_error = y + error
步骤7：绘制带有误差的数据点
使用plt.plot函数来绘制带有误差的数据点。我们选择了蓝色的圆点作为数据点的标记。
plt.plot(x, y_with_error, 'bo', label='Data')
步骤8：绘制真实的函数曲线
使用plt.plot函数再次绘制原始的真实函数曲线。这次我们选择了红色的实线来表示。
plt.plot(x, y, 'r-', label='True Function')
步骤9：填充误差范围
使用plt.fill_between函数来填充误差范围。我们使用灰色来表示误差范围，并设置透明度为0.5。
plt.fill_between(x
