python使用插值法画出平滑曲线

Python  /  管理员 发布于 7年前   380

本文实例为大家分享了python使用插值法画出平滑曲线的具体代码，供大家参考，具体内容如下

实现所需的库

numpy、scipy、matplotlib

实现所需的方法

插值

• nearest：最邻近插值法
• zero：阶梯插值
• slinear：线性插值
• quadratic、cubic：2、3阶B样条曲线插值
  

拟合和插值的区别

简单来说，插值就是根据原有数据进行填充，最后生成的曲线一定过原有点。

拟合是通过原有数据，调整曲线系数，使得曲线与已知点集的差别（最小二乘）最小，最后生成的曲线不一定经过原有点。

代码实现

# -*- coding: utf-8 -*-# 调用模块# 调用数组模块import numpy as np# 实现插值的模块from scipy import interpolate# 画图的模块import matplotlib.pyplot as plt# 生成随机数的模块import random# random.randint(0, 10) 生成0-10范围内的一个整型数# y是一个数组里面有10个随机数，表示y轴的值y = np.array([random.randint(0, 10) for _ in range(10)])# x是一个数组，表示x轴的值x = np.array([num for num in range(10)])# 插值法之后的x轴值，表示从0到9间距为0.5的18个数xnew = np.arange(0, 9, 0.5)"""kind方法：nearest、zero、slinear、quadratic、cubic实现函数func"""func = interpolate.interp1d(x, y, kind='cubic')# 利用xnew和func函数生成ynew，xnew的数量等于ynew数量ynew = func(xnew)# 画图部分# 原图plt.plot(x, y, 'ro-')# 拟合之后的平滑曲线图plt.plot(xnew, ynew)plt.show()

注意事项/p>

• x, y为原来的数据（少量）
• xnew为一个数组，条件：x⊆⊆xnew
•       如：x的最小值为-2.931，最大值为10.312；则xnew的左边界要小于-2.931，右边界要大于10.312。当然也最好注意一下间距，最好小于x中的精度
• func为函数，里面的参数x、y、kind，x，y就是原数据的x，y，kind为需要指定的方法
• ynew需要通过xnew数组和func函数来生成
• 理论上xnew数组内的值越多，生成的曲线越平滑

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。