第三讲--数据可视化

1、MATLABMATLAB图形绘制图形绘制应用实例 二维图形绘制二维图形绘制 图形修饰与控制图形修饰与控制 三维图形绘制三维图形绘制 特殊坐标系特殊坐标系 特殊图形特殊图形 二维绘图二维绘图最基本函数最基本函数plotplot(x) %默认自变量的绘图格式，绘制以x为纵坐标的二维曲线。plot(x,y) %绘制以x为横坐标y为纵坐标的二维曲线。plot(x,y,s) %开关格式，s设定了图形曲线的颜色、线型及标示符号，用单引号括起来。plot (x)： 当x为向量时，以其序号为横坐标值、其元素值为纵坐标值绘制曲线。 当x为实矩阵时，则以其序号为横坐标值，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x

2、为mn矩阵时，就有n条曲线。说明说明： x和y可为实数向量或矩阵，也可为是复数向量或矩阵。plot (x,y)： 当x，y是同维向量时，该指令以x元素为横坐标值、y元素为纵坐标值绘制曲线。 当x是向量，y是有一维与x元素数量相等的矩阵，则以x为共同横坐标，按列绘制y每列元素值，曲线数目为y的另一维数。 当x，y是同维矩阵，则以x，y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线数目等于矩阵的列数。说明说明p颜色控制：y(黄)、 m(洋红)、c(青)、r(红)、 g(绿)、b(蓝)、w(白)、k(黑)p标记控制：.(黑点)、o(圆圈)、x(叉)、+(十字)、*(星)p线形：-(实线)、:(虚线)、-.

3、(点划)、-(双划)说明说明plot(x,y1;y2;)%y=y1;y2;)是矩阵，若x为列向量，y的列数与x相同，y的行数是曲线条数缺点：所有变量必须有相同长度和相同的自变量向量，且不便于设定线型与颜色plot(x1,y1,x2,y2)%在同窗口同坐标系中绘制多条二维曲线，以x1、x2元素为横坐标，并以对应的y1、y2元素为纵坐标。优点：每一向量对可不同，后面都可加线型与颜色 plotyy %设有两个纵坐标，绘制两个y尺度不同的变量，但x仍用同一个比例尺。hold 命令 hold on：图形保持，新产生的图形叠加到已有图形上。 hold off：解除图形保持优点：两图的自变量可不同多条曲线生

4、成方法多条曲线生成方法figure(n) %创建图形窗口，n代表打开第n 个图形窗口。 gcf 函数 %返回当前图形窗口数。 clf %清除当前图形窗口内容 close %关闭图形窗口subplot(m,n,p) 命令 %子图形窗口，在当前图形窗口创建mn个子窗口，按m行n列排。p：当前第p个子图形窗口 编号顺序：从左向右，从上到下。 多图形窗口多图形窗口图形修饰与控制图形修饰与控制 title: xlable与ylable: text: gtext: grid on与grid off： legend: axis：图形窗口所提供的图形编辑界面三维曲线三维曲线： plot3(x,y,z,线型s)

5、 %绘制三维曲线 说明：x，y，z必须是相同尺寸的数组，当是向量时则绘制一条三维曲线，当是矩阵时绘制多条曲线，三维曲线的条数等于矩阵的列数。三维曲面三维曲面：三维网线图和三维表面图。两者区别：三维曲线图是以线来定义而三维曲面图是以面来定义，因此面上的点都要连接起来三维绘图三维绘图三维曲面三维曲面 矩形网格矩形网格X,Ymeshgrid(x,y)%产生XY矩形网格说明：x和y分别是有n个和m个元素的一维数组，X和Y都是nm的矩阵，每个（X,Y）对应一个网格点；如果y省略，则X和Y都是nn的矩阵 三维网线图三维网线图 三维网线图就是将平面上的网格点（X,Y）对应z值的顶点画出，并将各顶点用线连接起

6、来 三维表面图三维表面图 三维表面图与网线图相似，但不同的是网线图中网格范围内的区域为空白，而三维表面图则用颜色来填充。 surf(X,Y,Z,C) %绘制网格点数据对应的三维表面图。 另外，surf函数还有两个派生的函数surfc和surfl，surfc用来绘制三维表面图并加等高线，surfl用来绘制三维表面图并加光照效果。 mesh(X,Y,Z,C) %绘制网格点数据对应的三维网线特殊坐标系特殊坐标系 1. 极坐标图极坐标图 polar(theta,rho,参数)%根据相角theta和离原点的距离rho绘制极坐标图 2. 对数坐标图对数坐标图 对数坐标图是指坐标轴的刻度不是线性刻度而是对数

7、刻度，semilogx和 semilogy函数分别绘制对X轴和Y轴的半对数坐标图，loglog是双对数坐标图。 semilogx(x1,y1,线型,x2,y2,线型,) %绘制x为对数的多条曲线 semilogy(x1,y1,线型,x2,y2,线型,) %绘制y为对数的多条曲线 loglog(x1,y1,线型,x2,y2,线型,) %绘制x、y都为对数的多条曲线特殊图形特殊图形 在MATLAB 的Workspace窗口中，如果选择了Workspace窗口中的某个内存变量，单击工具栏中的绘制列数据曲线按钮（Plot），出现下拉的菜单可以绘制各种不同的特殊图形。 1. 条形图条形图 柱状图常用于对

8、统计的数据进行显示，便于观察在一定时间段中数据的变化趋势，比较不同组数据集以及单个数据在所有数据中的分布情况，特别适用于少量且离散的数据。 bar(x,y,width,参数) %画水平条形图 2. 饼形图饼形图 饼形图适用于显示向量或矩阵中各元素占总和的百分比。 pie(x,explode,label) %画二维饼形图 x是向量，用于绘制饼形图； explode是与x同长度的向量，用来决定是否从饼图中分离对应的一部分块，非零元素表示该部分需要分离； label是用来标注饼形图的字符串数组。 3. 直方图直方图 直方图又称为频数直方图，适于显示数据集的分布情况并具有统计的功能。 hist(y,n

9、) %统计每段的元素个数并画出直方图 N=hist(y,x)%统计出每段元素个数说明： n分段的个数，n省略时则默认为分成10段； x是向量，用于指定所分每个数据段的中间值 y可以是向量或矩阵，如果是矩阵则按列分段 N是每段元素个数，N可省略，省略时绘制图形 4. 离散数据图离散数据图 stemstem函数函数 将数据用一个垂直于横轴的火柴棒表示，火柴头的小圆表示数据点。 stem(x,y,参数)%绘制火柴杆图 stairsstairs函数函数 stairs(x,y,线型)%绘制阶梯图 5. 罗盘图罗盘图 compasscompass函数函数 compass(u,v,线型) %绘制横坐标为u纵坐标为v的罗盘图MATLABMATLAB的图形窗口的图形窗口图形窗口界面图形窗口界面 1. 工具栏工具栏 MATLAB 图形窗口有三个工具栏，如图3-27所示，包括图形窗口工具栏、照相工具栏和绘图编辑工具栏。 2. 菜单菜单图形窗口的菜单包括“File”、“Edit”、“View”、“Insert”、“Tools”、“Desktop”、“Window”和“Help”。 3. 面板面板MATLAB 的交互式图形工具主要包括图形面板、绘图浏览器和属性编辑器三个面板。图形的打印和输出图形的打印和输出 1. 图形的打印图形的打印 在MATLAB中对图形打印可以通过打印预览窗口进行设